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锂离子电池各向异性导热的实验与建模 被引量：19
1
作者 冯旭宁 李建军 +3 位作者 王莉 高剑 何向明 欧阳明高 《汽车安全与节能学报》 CAS 2012年第2期158-164,共7页
锂离子电池热特性影响其性能、安全和寿命,需要进行专门研究。该文建立了锂离子电池的热模型,其中的锂离子电池被简化为具有各项异性导热的长方体。以实验确定电池的各向异性导热系数。在导热系数和对流换热系数未知的前提下,基于建模... 锂离子电池热特性影响其性能、安全和寿命,需要进行专门研究。该文建立了锂离子电池的热模型,其中的锂离子电池被简化为具有各项异性导热的长方体。以实验确定电池的各向异性导热系数。在导热系数和对流换热系数未知的前提下,基于建模仿真结果,发现了3个特征温度点对应的等温线与导热系数和对流换热系数的关系,即"三线共点"图解法。利用该图解法所进行的仿真结果,与单体电池的实验值相吻合。这证明:垂直于电池内部叠层方向的导热系数小于平行方向的导热系数。 展开更多
关键词 三元锂离子电池 热特性建模 各向异性导热系数 “三线共点”图解法
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纤维增韧陶瓷基复合材料热端部件的热分析方法现状和展望 被引量：8
2
作者 赵陈伟 毛军逵 +1 位作者 屠泽灿 邱鹏霖 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期125-150,共26页
以陶瓷基复合材料(CMC)为代表的纤维增韧复合材料具有耐高温、高强度、低密度等特点,在航空燃气涡轮发动机、火箭发动机等动力装置中逐步得到工程应用。CMC材料因其自身特殊的结构特点,使得其导热系数呈现出明显的各向异性,进而导致传... 以陶瓷基复合材料(CMC)为代表的纤维增韧复合材料具有耐高温、高强度、低密度等特点,在航空燃气涡轮发动机、火箭发动机等动力装置中逐步得到工程应用。CMC材料因其自身特殊的结构特点,使得其导热系数呈现出明显的各向异性,进而导致传统基于均质金属材料的热分析方法将不再适用于CMC热端部件。总结了单向纤维、2/2.5维编织纤维、3维编织纤维等典型纤维增韧CMC材料导热系数预测方法的研究进展和CMC热端部件热分析方法的研究现状。综合来看,如何在热分析中高效引入CMC材料微观尺度信息,建立起精度高且工程可应用的CMC热端部件跨尺度热分析方法是目前亟需突破的技术难题。面向未来CMC热端部件的工程应用,基于三维微观结构特征重构的热分析模型是建立CMC热端部件高精度热分析方法的关键,同时热分析还需要同制造工艺、力学行为分析等进一步紧密结合。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 热分析方法 各向异性导热系数 CMC热端部件 跨尺度热分析方法
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陶瓷基复合材料端壁气膜冷却特性实验数值研究 被引量：5
3
作者 杜昆 陈麒好 +5 位作者 孟宪龙 李华容 仝麒琬 王力泉 梁庭睿 刘存良 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期175-185,共11页
为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传... 为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传热方向与主流方向夹角(γ)与端壁冷效分布之间的关系。当端壁导热系数呈现各项异性特征时,端壁表面冷却带朝着主传热方向发生扭曲,R越大扭曲现象越明显。γ=0°时展向平均冷效峰值相比γ=90°要低15%~16%,而下游中心线冷却效率峰值则要高出11.1%~26.2%。对于无气膜覆盖的冷气出口上游区域,冷却带对主传热方向以及导热系数比的变化更为敏感。采用交错多排圆柱孔端壁结构进行了实验,对比了高温合金和CMC材料的综合冷效分布情况。在吹风比M=3~5情况下,CMC端壁的整体综合冷却效率比高温合金端壁低4.32%~5.10%,这主要是厚度方向导热系数的不同导致的。实验结果与理论模化公式结果符合良好,验证了模化公式的准确性。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 各向异性导热系数 前倾扇形孔 多排孔端壁 综合冷却效率 热固耦合
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考虑各向异性导热系数的肋壁-气膜冷却结构流热耦合研究
4
作者 董良辰 姜玉廷 +1 位作者 张昊苏 陈辰霖 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期13-22,共10页
采用数值计算方法开展了肋壁与气膜耦合结构在考虑各向异性导热系数情况下的综合换热特性研究,对比分析了连续肋、光滑和间断肋冷却流通道在各向异性导热系数影响下的综合冷却效率、毕渥数以及气膜与肋壁的相互影响和二者分别对冷却效... 采用数值计算方法开展了肋壁与气膜耦合结构在考虑各向异性导热系数情况下的综合换热特性研究,对比分析了连续肋、光滑和间断肋冷却流通道在各向异性导热系数影响下的综合冷却效率、毕渥数以及气膜与肋壁的相互影响和二者分别对冷却效率的影响。采用平板冷却模型,研究导热系数比为1,2和5条件下以及主导热方向沿X轴、Y轴和Z轴条件下的综合冷却特性。结果表明:主导热系数的增加对平均综合冷却效率影响不大,但会使冷却分布更加均匀。主导热方向沿Z轴可使平均综合冷却效率提升5%~9%,沿X轴分布的平均综合冷却效率最小且冷却分布更为集中;肋壁的存在可以提高平均综合冷却效率,相较于光滑通道可提高2%~5%,且间断肋作用相较于连续肋更显著;主导热方向沿Z轴时气膜孔出口温度比另两种方向高14~18 K,会对实际气膜冷却效率产生影响;主导热方向沿Z轴时肋面总效率相较于另两种方向高约1.7%,总传热系数约为另两种方向的4.7倍。 展开更多
关键词 各向异性导热系数 气膜冷却 肋壁通道 流热耦合 数值模拟
原文传递
用3ω法测量非线性KTP晶体各向异性导热系数 被引量：1
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作者 王照亮 唐大伟 陈焕倬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1071-1075,共5页
非线性KTP(KTiOPO4)晶体的各向异性导热性能对于部分消除热应力以改善倍频效果具有重要作用。建立了3ω法测试系统,介绍了其测量各向异性材料的原理。测试了SiO2薄膜/Si衬底试样的导热系数,验证了该实验方法及系统的合理性。应用此方法... 非线性KTP(KTiOPO4)晶体的各向异性导热性能对于部分消除热应力以改善倍频效果具有重要作用。建立了3ω法测试系统,介绍了其测量各向异性材料的原理。测试了SiO2薄膜/Si衬底试样的导热系数,验证了该实验方法及系统的合理性。应用此方法测试得到KTP晶体沿径向和倍频方向(轴向)的导热系数,得到其不均匀度为0.737。结果验证了KTP晶体导热系数的各向异性。设计的实验系统可以有效测量各向异性晶体的导热性能。 展开更多
关键词 KTP晶体 各向异性导热系数 3ω法
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