基于高温瞬态热响应的石英窗口导热系数反演 被引量：2

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作者 石宇 夏新林 +2 位作者 陈学 王秦阳 康宏琳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期755-764,共10页

提出一种利用高温加热下瞬态热响应信息来同时反演石英窗口在不同温度下导热系数的方法。结合实验测试过程,首先建立石英窗口-石墨板-石英窗口三明治结构高温非灰体辐射-导热耦合传热模型。再通过实际测试温度响应结果和材料光谱辐射特... 提出一种利用高温加热下瞬态热响应信息来同时反演石英窗口在不同温度下导热系数的方法。结合实验测试过程,首先建立石英窗口-石墨板-石英窗口三明治结构高温非灰体辐射-导热耦合传热模型。再通过实际测试温度响应结果和材料光谱辐射特性参数,构建石英窗口导热系数的遗传算法反演辨识模型。采用1100 K加热条件下实验数据,反演辨识获得了常温至1100 K石英窗口导热系数介于1.35~2.58 W/(m·K),并拟合出高温导热系数关联式。结果表明:该材料辐射对导热系数影响随温度升高而增大,在1100 K下辐射影响占比16.12%。最终通过变工况的高温传热过程测试,验证了方法的可靠性及导热系数数据的准确性。 展开更多

关键词 石英窗口 瞬态热响应 导热系数 辐射-导热耦合传热 非灰体

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涂层材料瞬态传热实验与导热系数辨识

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作者 陈学 卢国鹏 +3 位作者 孙创 夏新林 王秦阳 康宏琳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期777-786,共10页

针对涂层-基体一体化的双层结构,为测试评估其中涂层材料的导热性能,提出基于瞬态平面热源法(transient plane source,TPS)的涂层材料导热系数反演辨识方法。根据Hot-Disk实验测试原理,建立基体-涂层-探头整体的二维非稳态传热模型;结... 针对涂层-基体一体化的双层结构,为测试评估其中涂层材料的导热性能,提出基于瞬态平面热源法(transient plane source,TPS)的涂层材料导热系数反演辨识方法。根据Hot-Disk实验测试原理,建立基体-涂层-探头整体的二维非稳态传热模型;结合测量过程中的瞬时温升数据信息,采用粒子群优化算法反演辨识获得涂层材料的导热系数;并通过实验和数值模拟论证了上述方法的可靠性。结果表明:该测量方法能够有效获得涂层导热系数,测试反演的数值偏差小于4.0%。最后,实际测量和反演辨识获得了一种涂层材料常温至773 K的导热系数,随温度提高呈现增大趋势,数值范围为0.18~0.29 W/(m·K)。 展开更多

关键词 涂层导热系数 瞬态平面热源法(TPS) 二维非稳态传热模型 粒子群算法 反演辨识

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一种D波段小型化定向耦合器芯片设计

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作者 罗显虎 程序 +4 位作者 张亮 韩江安 陈凤军 夏鑫淋 邓贤进 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第3期353-358,共6页

基于GaAs 0.1 μm pHEMT工艺,设计了一款工作在0.1~0.14 THz的小型化定向耦合器芯片。采用加载开路枝节线的方式提高传输线的等效电长度,进而实现电路结构的小型化;利用曲折线的方式构成开路枝节线,使得耦合器的物理尺寸进一步缩小。采... 基于GaAs 0.1 μm pHEMT工艺,设计了一款工作在0.1~0.14 THz的小型化定向耦合器芯片。采用加载开路枝节线的方式提高传输线的等效电长度,进而实现电路结构的小型化;利用曲折线的方式构成开路枝节线,使得耦合器的物理尺寸进一步缩小。采用电磁仿真软件仿真表明,所设计的小型化定向耦合芯片中心工作频率为0.12 THz,相对带宽大于30%,带内的回波损耗高于20 dB,带内插入损耗小于1 dB,耦合度为(10±0.5) dB,带内隔离度大于20 dB,直通端口与耦合端口相位差为90°±3.5°,其尺寸为0.21 mm×0.19 mm(不计Pad尺寸)。 展开更多

关键词 砷化镓 小型化 定向耦合器 开路枝节 曲折线

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基于二维渗流方程的微纳孔隙材料渗透率反演求解

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作者 刘磊磊 夏新林 +2 位作者 侯凌霄 孙创 陈学 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期343-348,共6页

设计了一套测量微纳孔隙材料渗透率的瞬态实验装置,以具有微纳孔隙结构的气凝胶为研究对象,基于一维达西定律构建了瞬态渗透率测量的一维求解模型。考虑到实际渗透过程为二维,通过二维等温渗流方程,应用实验得到的瞬态数据,引入遗传算... 设计了一套测量微纳孔隙材料渗透率的瞬态实验装置,以具有微纳孔隙结构的气凝胶为研究对象,基于一维达西定律构建了瞬态渗透率测量的一维求解模型。考虑到实际渗透过程为二维,通过二维等温渗流方程,应用实验得到的瞬态数据,引入遗传算法构建二维反演辨识模型求解出材料的渗透率,并与一维模型得到的结果进行对比、分析。对所提出的反演辨识方法进行了可行性及有效性验证。结果表明,基于遗传算法反演求解二维渗流方程具有可行性,且具有较高的辨识精度,这为微纳孔隙材料渗透率的测量和反演辨识提供了一种新思路。 展开更多

关键词 渗透率 微纳孔隙材料 反演辨识 遗传算法 数值模拟

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GaSb电池热控温度与辐射源温度的匹配性分析

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作者 柳秀丽 李潇磊 +2 位作者 陈学 孙创 夏新林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2475-2482,共8页

能量转换效率低是制约热光伏发电进一步开发与应用的重要原因。为了突破这一壁垒,提升能量转换效率,本文以GaSb电池为研究对象,利用半导体物理和普朗克热辐射理论,探究以黑体为辐射源,温度分别设置为1000 K,1500 K,2000 K,2500K,3000 K... 能量转换效率低是制约热光伏发电进一步开发与应用的重要原因。为了突破这一壁垒,提升能量转换效率,本文以GaSb电池为研究对象,利用半导体物理和普朗克热辐射理论,探究以黑体为辐射源,温度分别设置为1000 K,1500 K,2000 K,2500K,3000 K,光谱区间0.4~2.0μm,电池温度变化范围0~200℃时,GaSb电池性能参数的变化以及能量转换效率;结合物性参数变化,确定电池在特定的光谱区间内,电池在热控温度下与辐射源的最佳匹配温度。结果表明:电池在不同的热控温度时,电池的能量转换性能不同;当电池热控温度在0~110℃时,最佳黑体辐射源温度为2000 K;当电池热控温度在110~200℃时,辐射源温度应该保持在2500 K。 展开更多

关键词 热光伏 GaSb电池 温度依赖性 量子效率曲线 匹配性分析

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单光谱高能流辐射下热光伏电池转换性能分析

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作者 柳秀丽 李潇磊 +3 位作者 宋则豪 陈学 孙创 夏新林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3503-3507,共5页

依据热光伏电池结构组成和工作原理,建立相对应的单片热光伏电池表面电流流动的二维有限元模型。为了验证模型的可靠性,搭建单光谱高能流辐射测试平台,进行实际辐射条件下热电转换性能的测试和验证。结果表明:在入射光斑大小保持不变时... 依据热光伏电池结构组成和工作原理,建立相对应的单片热光伏电池表面电流流动的二维有限元模型。为了验证模型的可靠性,搭建单光谱高能流辐射测试平台,进行实际辐射条件下热电转换性能的测试和验证。结果表明:在入射光斑大小保持不变时,随着入射辐射能量增加,热光伏电池的输出功率增加,且入射辐射能量对短路电流的影响与入射辐射能量呈线性增加,约为1.25倍,但对开路电压的影响很微小,约为1.02倍;在入射能量一定,光斑大小发生改变时,短路电流也会随着光斑的增大而增大,但开路电压保持不变,电池的输出功率增加。应尽可能增大电池的工作区域,以提升电池的性能。 展开更多

关键词 单光谱 高能流 热光伏电池 理论模型 实验测试

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侧壁开孔蜂窝夹芯结构的传热性能分析

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作者 郑宁悦 陈学 +1 位作者 孙创 夏新林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-62,共6页

针对侧壁开孔蜂窝夹芯结构,建立了蜂窝单元高温辐射-导热耦合传热模型,采用有限元方法分析了内部传热机制,获得了其高温等效导热系数。讨论了开孔形状、开孔参数、孔排布形式等结构参数对等效导热系数的影响,拟合得到了等效导热系数的... 针对侧壁开孔蜂窝夹芯结构,建立了蜂窝单元高温辐射-导热耦合传热模型,采用有限元方法分析了内部传热机制,获得了其高温等效导热系数。讨论了开孔形状、开孔参数、孔排布形式等结构参数对等效导热系数的影响,拟合得到了等效导热系数的计算关联式。研究表明:开孔形状对蜂窝单元等效导热系数几乎无影响;等效导热系数随孔隙率增大而减小,受开孔数影响较小。并联开孔相对于串联开孔时等效导热系数更低,孔隙率14%、孔数为4时等效导热系数比串联时小8.4%,相较于未开孔时降低16.1%。 展开更多

关键词 蜂窝结构 高温传热 等效导热系数 侧壁开孔 有限元方法

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基于激光加热的各向异性材料导热系数瞬态测试分析

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作者 郑宁悦 陈学 +1 位作者 孙创 夏新林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期291-299,共9页

针对激光加热试样的瞬态过程,建立各向异性材料的传热模型,讨论不同激光功率及试样厚度下,加热时长、光斑直径等参数对典型材料温升的影响,通过分析确定激光参数及样件尺寸的合理范围。进一步,结合基于温升的导热系数反演辨识模型,对该... 针对激光加热试样的瞬态过程,建立各向异性材料的传热模型,讨论不同激光功率及试样厚度下,加热时长、光斑直径等参数对典型材料温升的影响,通过分析确定激光参数及样件尺寸的合理范围。进一步,结合基于温升的导热系数反演辨识模型,对该瞬态测试方法的敏感性及影响因素进行分析。结果表明:不考虑实验中温度测试误差时,对导热系数、加热功率及表面发射率同时反演辨识,反演偏差均小于2%。而在实际测试过程中,初始温度场均匀性和发射率的影响较大。当测试温度800 K、测温误差为1%时,导热系数反演精度高(小于2%),表面发射率偏差较大。而当材料发射率已知,材料初始温度场非均匀性为0.13%时,对导热系数及初始温度场修正系数同时反演,轴向及径向导热系数的反演偏差可明显降低。 展开更多

关键词 各向异性材料 导热系数 激光激励 粒子群算法 瞬态测试

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低超声速飞行器瞬态热状况解耦算法 被引量：1

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作者 李振环 孙海锋 +1 位作者 夏新林 李洋 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第6期681-690,共10页

针对低超声速飞行器非稳态飞行条件下内外流固耦合一体化计算的复杂性,将飞行器外部流场的实时气动热转化为浮动的第三类边界条件进行解耦.以加速俯冲的超声速三维头锥体为例,分别采用浮动温差法和辐射平衡法提取表面对流换热系数进行... 针对低超声速飞行器非稳态飞行条件下内外流固耦合一体化计算的复杂性,将飞行器外部流场的实时气动热转化为浮动的第三类边界条件进行解耦.以加速俯冲的超声速三维头锥体为例,分别采用浮动温差法和辐射平衡法提取表面对流换热系数进行解耦计算,并与直接耦合计算结果进行比较,验证两种解耦算法的可靠性.结果表明,将非稳态飞行过程离散为不同飞行状态点,通过提取对流换热系数解耦计算得到的不同状态点的锥体表面温度分布与直接耦合计算得到的结果吻合较好.两种解耦算法在计算效率方面均要优于耦合计算方法;在外界气动环境发生剧烈变化的过程中,最大相对误差均不超过2%. 展开更多

关键词 瞬态 流固耦合换热 解耦算法 浮动温差法 辐射平衡法

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直漏斗二次聚光对单光谱氙灯-热光伏系统性能的影响分析

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作者 柳秀丽 陈学 +1 位作者 孙创 夏新林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期37-43,共7页

设计了一种热光伏电池单光谱辐射能-电能转换特性的测试系统。通过带通型滤波片和直漏斗二次聚光器实现了氙灯与电池间单光谱、能流密度可调的定向辐射传输。基于蒙特卡罗射线追迹法,构建了氙灯-热光伏测试系统的光谱辐射传输模型,分析... 设计了一种热光伏电池单光谱辐射能-电能转换特性的测试系统。通过带通型滤波片和直漏斗二次聚光器实现了氙灯与电池间单光谱、能流密度可调的定向辐射传输。基于蒙特卡罗射线追迹法,构建了氙灯-热光伏测试系统的光谱辐射传输模型,分析了电池表面辐射能流的分布特征,讨论了二次聚光器开口尺寸和高度的影响规律,并从理论上计算了GaSb电池在单光谱、高能流辐射下的电流-电压曲线、输出功率和热电转换效率。结果表明,直漏斗二次聚光器的引入有效提高了热光伏电池的热电转换性能,电池表面辐射能量提高了105.3%,且均匀度高达95%,电池的输出功率提高了109.1%。 展开更多

关键词 几何光学 热光伏系统 二次聚光器 热电转换 蒙特卡罗法

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高速气流冲击柱状泡沫多孔体的传热特性分析

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作者 李振环 孙海锋 +1 位作者 李潇磊 夏新林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1821-1829,共9页

采用流体/多孔区域一体化单区域算法,数值研究了高速绕流条件下前置于圆柱体前缘表面的柱状泡沫多孔体内部的传热特性。基于蒙特卡罗法考虑多孔域内的辐射热效应,分析了变化多孔区域长度和多孔阻力特性对模型激波阻力和前缘多孔区域气... 采用流体/多孔区域一体化单区域算法,数值研究了高速绕流条件下前置于圆柱体前缘表面的柱状泡沫多孔体内部的传热特性。基于蒙特卡罗法考虑多孔域内的辐射热效应,分析了变化多孔区域长度和多孔阻力特性对模型激波阻力和前缘多孔区域气动热的影响。结果表明:在圆柱体前缘安置一定长度及带有适当阻力特性的泡沫多孔材料,可同时减小整体激波阻力并降低前缘表面的气动热效应。在模拟工况下,无量纲长度1.0、黏性阻力系数0.2×10~7 m^(-2)及惯性阻力系数200m^(-1)的前缘泡沫多孔可减小激波阻力13.5%,降低约75%的前缘表面的平均气动热流密度。保持无量纲长度不变,减小泡沫多孔区域惯性阻力系数会降低激波阻力,但会略微增加前缘壁面气动热流密度。 展开更多

关键词 高速绕流 柱状泡沫多孔 传热特性 激波阻力 气动热效应

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索绪尔语言学对当代语言学发展的影响与启示

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作者 夏欣琳 《黑河学院学报》 2021年第4期122-123,136,共3页

索绪尔在现代语言发展,尤其是在语言学的基本讨论以及对于语言本质的思考方面贡献突出。大多数学者认为结构主义语言学、形式语言学以及功能主义语言学的基础就是索绪尔的语言学理论,学者在索绪尔语言学的局限性以及三个语言学研究方向... 索绪尔在现代语言发展,尤其是在语言学的基本讨论以及对于语言本质的思考方面贡献突出。大多数学者认为结构主义语言学、形式语言学以及功能主义语言学的基础就是索绪尔的语言学理论,学者在索绪尔语言学的局限性以及三个语言学研究方向的横向观察上研究薄弱。索绪尔语言观在当代语言学发展中影响深远,但索绪尔语言学存在局限性。应发挥索绪尔语言学的优势,推进当代语言学发展。 展开更多

关键词 索绪尔语言学 当代观照 局限性

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热辐射对高超飞行器天线罩热评估的影响

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作者 张晓晨 夏新林 +2 位作者 林朝光 王振峰 谈和平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1-10,共10页

高超飞行器天线罩需要承载长时间高热流的气动加热,透波材料的辐射传热效应显著增强,传统的工程纯导热计算方法已不再适用。本文研究了高超飞行器天线罩的耦合传热过程,针对多层天线罩结构建立了辐射/导热耦合计算方法,并进行了电弧风... 高超飞行器天线罩需要承载长时间高热流的气动加热,透波材料的辐射传热效应显著增强,传统的工程纯导热计算方法已不再适用。本文研究了高超飞行器天线罩的耦合传热过程,针对多层天线罩结构建立了辐射/导热耦合计算方法,并进行了电弧风洞试验验证,吻合度较高。为便于工程应用,引入一种可快速判断热辐射影响程度的判据,可通过判据数值确定合适的评估方法,提高了工程评估的效率与精度。该研究成果可推广至多孔隔热材料以及陶瓷材料的温度评估,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 热辐射 天线罩 耦合传热 透波材料 气动加热

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