高压单芯电缆铝护套下热阻的动态特性与实验研究 被引量：21

1

作者 刘刚 周凡 刘毅刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期712-718,共7页

为了掌握电缆铝护套至导体热阻随温度变化的规律,提出了电缆铝护套至导体热阻的模型,通过高压单芯电缆阶跃电流温升实验,得到电缆各层在不同稳态下的温度分布,并根据热阻定义,推导电缆各层在不同温度下的热阻值及其随温度变化的规律。... 为了掌握电缆铝护套至导体热阻随温度变化的规律,提出了电缆铝护套至导体热阻的模型,通过高压单芯电缆阶跃电流温升实验,得到电缆各层在不同稳态下的温度分布,并根据热阻定义,推导电缆各层在不同温度下的热阻值及其随温度变化的规律。结果表明:电缆铝护套至导体热阻随温度的升高而降低,递减速率随温度的升高而变缓,并趋于稳定;单位长度电缆的绝缘层热阻和铝护套至导体热阻分别趋近于0.50 K.m/W和0.55K.m/W,其值比IEC 60287标准计算值分别小0.054 7K.m/W和0.077 1K.m/W;求得铝护套至导体热阻率为3.070K.m/W,比标准值小0.43K.m/W;气隙层热阻值为空气强制对流热阻值和接触热阻值并联之和,其值比标准值小1个数量级。 展开更多

关键词 高压单芯电缆 热阻模型 热阻率 材料热阻 接触热阻 动态特性

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一种散热型发光二极管阵列结构光源设计方法 被引量：7

2

作者 吴福培 谢晓扬 李昇平 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期670-684,共15页

在主动式自动光学检测系统中,获取高质量的图像具有重要意义。除相机外,光源热稳定性对获取的图像质量也会产生重要影响。为了确保光学检测系统光源的热稳定性以获取高质量的图像,论文提出了一种散热型LED阵列结构光源设计方法。首先,... 在主动式自动光学检测系统中,获取高质量的图像具有重要意义。除相机外,光源热稳定性对获取的图像质量也会产生重要影响。为了确保光学检测系统光源的热稳定性以获取高质量的图像,论文提出了一种散热型LED阵列结构光源设计方法。首先,基于单个LED热阻特性建立单个LED的热阻模型。其次,以两个相邻的LED为例,分析同色光LED在单一阵列中的结温特性,并建立LED阵列结构光源的结温模型。最后,基于建立的结温模型,提出散热型LED阵列结构光源设计方法。特别地,论文提出了将散热型结构光源设计问题分解为两个相对简单子问题的方法,进而简化结构光源设计过程。实验结果表明,该设计方法的仿真结温偏差在-0.33%~0.33%之间,实验结温偏差为2.28%,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 自动光学检测 LED光源 散热 结温特性 热阻模型 光源热稳定性

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含有热界面材料的界面热阻模型 被引量：7

3

作者 袁超 付星 罗小兵 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期746-750,共5页

界面材料不完全填充固体界面间隙时,界面热阻R_j由两部分组成:界面材料和固体接触处的接触热阻Rc及间隙内的气体热阻Rg。界面热阻R_j难以测量,建立有效模型准确地预测界面热阻十分重要。基于界面化学模型,建立了一个针对填充具有流体性... 界面材料不完全填充固体界面间隙时,界面热阻R_j由两部分组成:界面材料和固体接触处的接触热阻Rc及间隙内的气体热阻Rg。界面热阻R_j难以测量,建立有效模型准确地预测界面热阻十分重要。基于界面化学模型,建立了一个针对填充具有流体性质的界面材料的界面热阻模型。比较发现界面热阻模型的预测值比界面化学模型的预测值与实验值更加吻合。分析表明:残留在间隙内的气体热阻Rg在界面材料导热系数k_(TIM)较大时不能忽略;界面热阻Rj随固体界面粗糙度σ的增大而增大,随界面材料导热系数kTIM的减小而增大。 展开更多

关键词 界面材料 界面热阻模型 努森数

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机织物热阻的理论模型研究 被引量：6

4

作者 刘让同 李亮 +1 位作者 张忠 郑贤宏 《中原工学院学报》 CAS 2013年第5期15-18,共4页

研究了织物传热的宏观、微观机理,认为热流在织物中的传递具有各向异性,热流在纤维中主要沿轴向传递,在织物中主要沿纱线轴向传递.通过对平纹、斜纹、缎纹织物热阻的实例分析,建立了与织物结构参数相关的热阻理论模型.在此模型的基础上... 研究了织物传热的宏观、微观机理,认为热流在织物中的传递具有各向异性,热流在纤维中主要沿轴向传递,在织物中主要沿纱线轴向传递.通过对平纹、斜纹、缎纹织物热阻的实例分析,建立了与织物结构参数相关的热阻理论模型.在此模型的基础上,分析了织纹组织、织物厚度和容重对织物热阻的影响规律,丰富了织物热传导理论. 展开更多

关键词 热阻模型 织物组织 厚度 容重

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基于热阻模型的城市轨道交通铝合金车辆围护结构传热系数计算方法

5

作者 王云霄 王婧 谭文才 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期252-255,共4页

[目的]根据城市轨道交通铝合金车辆围护结构的特点,研究一种基于热阻模型的K值计算方法,以此提高计算准确度和效率。[方法]将围护结构分为三个层级,根据热阻串并联关系建立了围护结构的热阻模型。位于第三层级的串联热阻,除包括对流热... [目的]根据城市轨道交通铝合金车辆围护结构的特点,研究一种基于热阻模型的K值计算方法,以此提高计算准确度和效率。[方法]将围护结构分为三个层级,根据热阻串并联关系建立了围护结构的热阻模型。位于第三层级的串联热阻,除包括对流热阻、车体热阻和隔热材料热阻外,还包括将传热路径上所有其他热阻等效替代的“简化热阻”。通过理论计算和试验标定的方法确定上述四个热阻后,即可通过热阻串并联关系计算出围护结构的总热阻,进而计算出K值。[结果及结论]与试验结果对比后发现,该方法的计算结果相对偏差在7%以内。由于目前K值试验数据较少,因此需要持续积累数据并标定该热阻模型,以此达到不断提高K值计算准确度的目标。基于该方法还开发出了应用程序,提高了计算效率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 铝合金车辆 围护结构 热阻模型 传热系数

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地热浅埋孔回填材料中砂粒结构对导热系数的影响 被引量：1

6

作者 韩元红 贾国圣 +3 位作者 张廷会 张育平 薛宇泽 金立文 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第15期6599-6606,共8页

地热浅埋孔回填材料的导热系数是影响地埋管换热器取热性能的关键因素之一。目前以一定配比的砂粒骨料与水泥、黏土、石英等的混合材料最常见,而材料中颗粒的结构形态是影响回填材料导热系数的关键因素之一。以回填材料中砂粒骨料为研... 地热浅埋孔回填材料的导热系数是影响地埋管换热器取热性能的关键因素之一。目前以一定配比的砂粒骨料与水泥、黏土、石英等的混合材料最常见,而材料中颗粒的结构形态是影响回填材料导热系数的关键因素之一。以回填材料中砂粒骨料为研究对象,从结构特征出发,探究内部颗粒级配及磨圆度对回填材料导热系数的影响。利用所开发的基于孔隙率的二维导热系数计算模型及三维热阻模型,定量研究不同固相导热系数、不同颗粒物粒级配及不同棱角磨圆度下,材料导热系数的变化规律。结果表明,在颗粒级配和磨圆度不变的情况下,材料整体的导热系数随固相导热系数的增加而增加。同一材料不同尺寸粒径间的差别较大时更易获得更高的整体有效导热系数,且粒径不同所造成的回填材料有效导热系数差别会随着固体导热系数的增大而变得更为显著。而磨圆度不同所造成的有效导热系数差异会随固体导热系数的增大而变得更为显著。颗粒磨圆度很高(球体)或很低(锥体)时,同样固相导热系数下材料的有效导热系数较小。本研究所得理论结果可以为回填材料的优选配置提供依据,有助于提高地埋管换热器的取热效率及地热能利用效率。 展开更多

关键词 地热浅埋孔回填材料 磨圆度 颗粒级配 导热系数 热阻模型

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两相复合材料有效热导率的理论推导 被引量：4

7

作者 万宾 乐恺 +2 位作者 郑连存 张欣欣 于帆 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2071-2074,共4页

复合材料有效热导率的解析表达式一直是传热问题中人们想要解决的问题。本文选用合适的单元体,采用热阻模型和积分平均方法,分别对分散相为球体和圆柱体的两相复合材料的有效热导率进行了推导。对于多孔复合材料,当孔隙率较大或温度较... 复合材料有效热导率的解析表达式一直是传热问题中人们想要解决的问题。本文选用合适的单元体,采用热阻模型和积分平均方法,分别对分散相为球体和圆柱体的两相复合材料的有效热导率进行了推导。对于多孔复合材料,当孔隙率较大或温度较高时辐射换热的影响不能忽略,本文分析了气孔为球体或圆柱体时辐射换热对其有效热导率的影响。将计算所得有效热导率与相关实验数据进行了比较,结果表明两者吻合较好,证明了公式的准确性。 展开更多

关键词 复合材料 单元体 有效热导率 热阻模型

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小型平行板散热器阵列的传热特性 被引量：3

8

作者 徐高卫 程迎军 罗乐 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1643-1647,1652,共6页

利用计算流体力学（CFD）方法对超级计算机机箱中的128个小尺寸平行板散热器的集总散热特性进行模拟，对散热器齿间距、齿厚、材料等参数进行了优化和研究；利用空气动力学理论建立了散热器热阻模型；得到了平行板散热器的散热经验公式... 利用计算流体力学（CFD）方法对超级计算机机箱中的128个小尺寸平行板散热器的集总散热特性进行模拟，对散热器齿间距、齿厚、材料等参数进行了优化和研究；利用空气动力学理论建立了散热器热阻模型；得到了平行板散热器的散热经验公式、热阻及对流换热系数表达式．结果表明：机箱温度对散热器齿间距和齿厚的关系曲线是散热器传导热阻和对流热阻共同作用的结果，传导热阻和对流热阻随齿间距和齿厚变化的非单调性是造成该关系曲线坩埚状极值现象的根本原因，并且齿间距等形状参数是影响散热器对流换热系数的重要因素；比奥准则适用于大尺寸平行板散热器，但不适用于对流换热系数随齿间距而变化的小型散热器；该型平行板散热器齿间距和齿厚的最优尺寸经验范围分别为1．2～2mm和0．1～1．2mm． 展开更多

关键词 平行板散热器阵列 传热模拟 热阻模型 经验设计公式 比奥准则

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基于热阻拓扑关系的高频电源金氧半场效晶体管的散热设计及仿真 被引量：4

9

作者 胡海拉 王石刚 +1 位作者 莫锦秋 范进秋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期180-184,共5页

研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处... 研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处理.同时,采用计算流体动力学分析软件ICEPAK对所选散热器按工况进行仿真验证.结果表明,该热阻拓扑模型可满足工程设计的要求. 展开更多

关键词 金氧半场效晶体管 散热设计 热阻模型 计算流体动力学仿真

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燕尾形轴向槽道热管瞬态特性实验研究及热阻模型 被引量：4

10

作者 张任平 朱旺法 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期79-83,共5页

实验研究燕尾形轴向槽道热管启动/关闭及负荷变化的瞬态响应特性。建立了燕尾形轴向槽道热管的热阻理论预测模型,分析工作温度和热负荷及对热管总热阻的影响。结果表明:热管在负荷突然增加或减小时,响应特性良好;热管在启动过程中,热管... 实验研究燕尾形轴向槽道热管启动/关闭及负荷变化的瞬态响应特性。建立了燕尾形轴向槽道热管的热阻理论预测模型,分析工作温度和热负荷及对热管总热阻的影响。结果表明:热管在负荷突然增加或减小时,响应特性良好;热管在启动过程中,热管的蒸发段、绝热段和冷凝段的温度都在增大;总热阻随热负荷的增大而增大;然而,总热阻受工作温度的影响较小;比较总热阻和平均温差的实验测量和计算值,两者符合较好。 展开更多

关键词 槽道热管 瞬态特性 热阻模型

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一种基于热阻抗模型的IGBT结温估计方法 被引量：2

11

作者 李哲 厉成元 +2 位作者 袁媛 陈玉杰 王自满 《电气传动》 2022年第19期53-59,共7页

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业领域应用广泛,但IGBT结温易受工况变化及其所处散热环境影响,散热通道不畅会使IGBT模块处于高温状态,长期在高温状态下工作严重影响器件使用效率。由此,提出一种基于热阻抗模型的IGBT结温估计方法。将IGB... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业领域应用广泛,但IGBT结温易受工况变化及其所处散热环境影响,散热通道不畅会使IGBT模块处于高温状态,长期在高温状态下工作严重影响器件使用效率。由此,提出一种基于热阻抗模型的IGBT结温估计方法。将IGBT模块各功能层抽象为一个热阻模型,通过建模仿真获得某确定工况下IGBT的估计结温。在同工况下,通过实验采集IGBT温度值,将建模结果与实验结果相验证,进而证明基于阻抗模型的IGBT结温估计的准确性。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 热阻模型 结温估计 建模仿真

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多发射极指分段结构功率SiGe HBT的热分析 被引量：3

12

作者 王扬 张万荣 +2 位作者 谢红云 金冬月 邱建军 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期81-84,119,共5页

提出了一种有效的方法—采用多发射极指分段结构来增强功率SiGe HBT的热稳定性。为了对分段结构进行精确的热分析,针对器件多层结构的特点,建立起适当的热模型,模型中充分考虑了各个部分的热阻。根据此热模型,使用有限元方法,对一个十... 提出了一种有效的方法—采用多发射极指分段结构来增强功率SiGe HBT的热稳定性。为了对分段结构进行精确的热分析,针对器件多层结构的特点,建立起适当的热模型,模型中充分考虑了各个部分的热阻。根据此热模型,使用有限元方法,对一个十指的分段结构功率SiGe HBT进行了热模拟。考虑到模拟的精确性及软件的功能限制,采用两步模拟法:衬底模拟和有源区模拟。通过模拟,得到了发射极指的三维温度分布。结果表明,分段结构功率HBT的最高结温和热阻都明显低于完整发射极指结构,新结构有效地提高了器件的热稳定性。 展开更多

关键词 SIGE HBT 分段结构 热阻模型 热模拟

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有机电致发光器件的热传导特性研究 被引量：3

13

作者 薛媛 王小力 +1 位作者 吴朝新 候洵 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期70-74,共5页

采用简化热阻模型和一维稳态有内热源的热传导方程,对有机电致发光(OLED)器件的热传导特性进行了研究.为了改善OLED器件的性能,设计并实现了一种新型结构的OLED器件.在给定OLED器件的结构、输入功率、对流换热和热物性参数等因素情况下... 采用简化热阻模型和一维稳态有内热源的热传导方程,对有机电致发光(OLED)器件的热传导特性进行了研究.为了改善OLED器件的性能,设计并实现了一种新型结构的OLED器件.在给定OLED器件的结构、输入功率、对流换热和热物性参数等因素情况下,推导得出OLED器件运行时温度升高与输入功率,基片及各功能层薄膜的热导系数、厚度、面积等之间的关系式,建立了OLED器件内部的温度分布关系.研究结果表明,器件内的有机层和基底的传热性能是影响器件温度分布的重要因素,在功率密度为1.167×104W/m2、外界温度为300 K时,OLED器件在发光层AlQ3中可获得最高温度,其温度值比环境温度高29 K.在研发OLED器件过程中,要提高OLED器件的热稳定性,改善焦耳热效应对OLED器件性能的影响,则需要选用热物性较好的OLED有机材料,使有机层与导热性能良好的电极保持良好接触.通过实验研究,验证了理论分析的正确性.在相同的输入功率情况下,对自制备的若干Al阴极厚度不同的OLED器件进行了比较分析,验证了理论模型的有效性.研究结果对于OLED研发具有重要的价值. 展开更多

关键词 有机电致发光器件 热传导 热阻模型 温度分布

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电热驱动Bimorph微执行器对流系数估算方法研究 被引量：2

14

作者 刘骏文 徐大诚 +2 位作者 陈巧 丁金玲 谢会开 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1120-1124,共5页

随着电热驱动MEMS器件尺寸进一步缩小,传统热对流系数的取值已无法满足微系统分析建模需求。针对电热型Bimorph结构的MEMS微镜驱动器,通过分析其温度分布,并以其平均温度为参考指标建立简单热阻和对流热阻分段模型,推算出微尺度下精确... 随着电热驱动MEMS器件尺寸进一步缩小,传统热对流系数的取值已无法满足微系统分析建模需求。针对电热型Bimorph结构的MEMS微镜驱动器,通过分析其温度分布,并以其平均温度为参考指标建立简单热阻和对流热阻分段模型,推算出微尺度下精确的对流系数,提高了微执行器设计模型的驱动性能。经理论计算和实验测试验证,对流系数值的误差在8.1%以内,满足实际设计需求,验证了该方法的合理性和可行性。 展开更多

关键词 对流系数 电热Bimorph结构 微执行器 热阻模型

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一种DC/DC电源模块热阻模型建立和散热设计 被引量：2

15

作者 牛云飞 干方宇 +1 位作者 高明 石健将 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期137-140,共4页

随着DC/DC电源模块功率密度的不断提高,良好的散热设计是保证电源可靠工作的前提。首先对所用电路拓扑进行了介绍,然后建立了电源模块的热阻模型,通过对主要热源之间的耦合关系进行分析,对温升进行了计算,并利用Flotherm软件建立热仿真... 随着DC/DC电源模块功率密度的不断提高,良好的散热设计是保证电源可靠工作的前提。首先对所用电路拓扑进行了介绍,然后建立了电源模块的热阻模型,通过对主要热源之间的耦合关系进行分析,对温升进行了计算,并利用Flotherm软件建立热仿真模型来验证热阻模型的正确性。针对热应力集中点,提出热性能优化设计方案,最后实验验证了仿真模型的准确性和优化方案的可行性。 展开更多

关键词 电源模块 热阻模型 热仿真

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基于PSpice的热式空气流量计发热电阻模型 被引量：2

16

作者 陆敏恂 林永佳 +1 位作者 周爱国 周全 《中国工程机械学报》 2009年第4期455-458,共4页

简要介绍了热式空气质量流量计的原理,运用King热耗散方程对发热电阻的工作状况进行分析,得到流量计的基本方程.采用PSpice软件中的受控电源模型,建立了一个发热电阻的仿真模型.结合具体电路结构,从流量计基本方程中得出发热电阻的PSpic... 简要介绍了热式空气质量流量计的原理,运用King热耗散方程对发热电阻的工作状况进行分析,得到流量计的基本方程.采用PSpice软件中的受控电源模型,建立了一个发热电阻的仿真模型.结合具体电路结构,从流量计基本方程中得出发热电阻的PSpice等效电路模型参数.针对仿真电路的启动特性进行了仿真,仿真结果与测试结果基本吻合.所建立的模型,适用于对电路参数进行修改测试,加快流量计电路设计进程. 展开更多

关键词 热式空气质量流量计 King方程 发热电阻模型

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低熔点金属相变热沉热控性能优化研究 被引量：1

17

作者 杨小虎 黄崇海 +1 位作者 陈凯 陈列 《电子机械工程》 2021年第6期16-21,58,共7页

低熔点金属相变材料在高性能芯片热控领域有着重要的应用价值。文中以典型的低熔点金属相变材料铋铟锡共晶合金Bi_(31.6)In_(48.8)Sn_(19.6)(E-BiInSn,熔点为60.2℃)为例,基于完全熔化临界时刻的准稳态热阻模型,对均匀热流密度边界条件... 低熔点金属相变材料在高性能芯片热控领域有着重要的应用价值。文中以典型的低熔点金属相变材料铋铟锡共晶合金Bi_(31.6)In_(48.8)Sn_(19.6)(E-BiInSn,熔点为60.2℃)为例,基于完全熔化临界时刻的准稳态热阻模型,对均匀热流密度边界条件下低熔点金属相变热沉热控性能进行了分析和优化。针对热功率为50 W、持续时间为50 s的单次热脉冲情形,分析了翅片个数和翅片厚度等关键几何参数以及热沉结构材料和相变材料热导率等关键热物性参数对热沉性能的影响规律,得到了相应的优化参数推荐值和热控性能预测图表。相关研究成果可用于指导低熔点金属相变热控技术的开发和优化设计。 展开更多

关键词 低熔点金属 相变材料 芯片冷却 热阻模型 性能优化

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平板热管散热器传热特性研究及结构优化 被引量：1

18

作者 高天琦 梁文清 任海刚 《建筑热能通风空调》 2020年第1期6-11,共6页

本文通过分析平板热管散热器工作原理建立系统热阻模型,计算分析不同结构参数诸如平板热管蒸汽腔厚度,翅片厚度,间距及高度,以及相关外部参数诸如热源尺寸和风速对于传热性能的影响。据此进行相关结构优化计算并提出设计建议。与传热数... 本文通过分析平板热管散热器工作原理建立系统热阻模型,计算分析不同结构参数诸如平板热管蒸汽腔厚度,翅片厚度,间距及高度,以及相关外部参数诸如热源尺寸和风速对于传热性能的影响。据此进行相关结构优化计算并提出设计建议。与传热数值模拟结果对比,验证了采用热阻模型计算的准确性,为工程设计提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 平板热管散热器 热阻模型 蒸汽腔 翅片 传热特性

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端面密封温度分布热阻理论研究 被引量：1

19

作者 刘劲松 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第10期33-35,13,共4页

提出了计算端面密封温度分布的热阻分析模型和计算方法,采用热网格的分析方法对密封流体及密封端面间的温度分布进行了研究。研究结果表明:提出的热阻模型分析理论及分析方法具有缩短计算时间、提高计算速度的优点,这不仅对端面密封温... 提出了计算端面密封温度分布的热阻分析模型和计算方法,采用热网格的分析方法对密封流体及密封端面间的温度分布进行了研究。研究结果表明:提出的热阻模型分析理论及分析方法具有缩短计算时间、提高计算速度的优点,这不仅对端面密封温度场分布的研究具有指导意义,对其它温度场分布的研究亦具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 端面密封 热阻模型 热网格法 温度分布

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单管体硅,SOI及DSOI MOSFET热分析

20

作者 刘宏伟 梁新刚 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期461-463,共3页

本文简单介绍了SOI和 DSOI半导体器件制造技术,并提出了单管体硅,SOI及 DSOI MOSFET的热阻模型。进而对体硅,SOI MOSFET器件,特别是DSOI MOSPET的热学特性进行数值计算,比较并分析了其数值计算结果。

关键词 SOI DSOI MOSFET 热阻模型

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