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厌氧发酵反应器一维稳态传热模型的建立与验证 被引量：19
1
作者 刘建禹 陈泽兴 李文涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期217-222,共6页
在北方高寒地区,采取适当的加热及保温措施,确保沼气厌氧发酵所需的稳定温度,是关系到沼气工程冬季能否正常运行的关键所在。厌氧发酵反应器传热耗热量是沼气发酵料液加热系统设计的最基本的数据,它直接影响着加热系统方案的选择、供热... 在北方高寒地区,采取适当的加热及保温措施,确保沼气厌氧发酵所需的稳定温度,是关系到沼气工程冬季能否正常运行的关键所在。厌氧发酵反应器传热耗热量是沼气发酵料液加热系统设计的最基本的数据,它直接影响着加热系统方案的选择、供热管道管径和加热器等主要设备的确定。该文在稳态传热理论的基础上,通过对集厌氧发酵和沼气收集为一体式的全地上反应器传热过程的理论分析,建立了一维稳态传热模型,并通过试验对传热模型进行了修正和验证。结果表明,通过模型计算得到的模拟值与实际值在统计上没有明显差异,传热模型可用于反应器耗热量的计算。这为今后大型沼气工程中厌氧发酵反应器热负荷的计算和反应器能耗的预测提供了依据。 展开更多
关键词 沼气 发酵 模型 厌氧发酵 反应器 一维稳态 传热模型
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静电微量润滑气雾特性及其切削加工性能研究 被引量：13
2
作者 吕涛 黄水泉 +2 位作者 胡晓冬 冯伯华 许雪峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期129-138,共10页
静电微量润滑(Electrostatic minimum quantity lubrication,EMQL)技术可显著提高荷电润滑液滴在加工区域的润湿、渗透和沉积性能,改善气雾的润滑冷却能力,降低切削环境油雾浓度。在构建静电微量润滑切削加工系统的基础上,分析了EMQL下... 静电微量润滑(Electrostatic minimum quantity lubrication,EMQL)技术可显著提高荷电润滑液滴在加工区域的润湿、渗透和沉积性能,改善气雾的润滑冷却能力,降低切削环境油雾浓度。在构建静电微量润滑切削加工系统的基础上,分析了EMQL下荷电电压对润滑油液滴粒径、分布、润湿性和沉积性的影响。研究了EMQL的稳态换热能力,加工环境油雾浓度和切削性能。最后通过刀具磨损分析,揭示了EMQL切削加工时的作用机理。结果表明:荷电后润滑油液滴的粒径减小,分布更加均匀,润湿和沉积性提高。与传统MQL比较,EMQL下的切削温度降低了～14%,环境油雾浓度减小了～8%,刀具磨损下降了～37%,工件表面质量提高了～28%。EMQL加工时,润湿渗透性能改善的小粒径润滑油液滴易在刀具-工件接触面吸附,渗透和铺展,利于切削界面的润滑与换热,车削加工性能更好。 展开更多
关键词 静电微量润滑 润湿性 沉积性 稳态换热 油雾浓度 切削性能
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轻型木结构建筑节能墙体稳态热工性能研究 被引量：8
3
作者 席飞 阮雪君 孙友富 《木材工业》 北大核心 2020年第6期15-19,共5页
以正交试验设计改造常规轻型木结构墙体,探索不同内外保温材料、墙骨柱尺寸、覆面板类型与厚度等因素对墙体稳态热工性能的影响。结果表明,使用自制秸秆砖保温材料,夹心填充截面为38 mm×140 mm、相距400 mm的墙骨柱间隙,内外覆面... 以正交试验设计改造常规轻型木结构墙体,探索不同内外保温材料、墙骨柱尺寸、覆面板类型与厚度等因素对墙体稳态热工性能的影响。结果表明,使用自制秸秆砖保温材料,夹心填充截面为38 mm×140 mm、相距400 mm的墙骨柱间隙,内外覆面板分别为11 mm厚定向秸秆板和石膏板时,墙体冬季、夏季传热系数分别为0.41、0.45 W/(m^2·K),冬夏热惰性指标达到3.22,可实现保温、隔热性能的同步提升,节约建筑能耗的目的。 展开更多
关键词 轻型木结构 节能墙体 稳态传热 热工性能
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基于COMSOL的10 kV高压开关柜温度场仿真分析 被引量：8
4
作者 邓长征 杨楠 +2 位作者 邓海峰 张楠 冯朕 《电工材料》 CAS 2020年第1期32-36,共5页
现有的10 kV高压开关柜温度场仿真分析中,由于10 kV高压开关柜的内部结构、材料属性和传热过程复杂,难以准确地对其内部温度进行求解计算。为解决上述问题,利用COMSOL中共轭传热模块对10 kV高压开关柜的温度场进行仿真计算。应用该仿真... 现有的10 kV高压开关柜温度场仿真分析中,由于10 kV高压开关柜的内部结构、材料属性和传热过程复杂,难以准确地对其内部温度进行求解计算。为解决上述问题,利用COMSOL中共轭传热模块对10 kV高压开关柜的温度场进行仿真计算。应用该仿真方法,可以有效求解10 kV高压开关柜的稳态温度值,准确模拟稳态温度场,并且结果误差小,符合实际温度分布规律。最后通过红外测温试验对比分析,验证了本仿真方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 10 kV高压开关柜 稳态温度场 共轭传热 红外测温
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新型重力热管换热器传热特性的数值模拟 被引量：7
5
作者 曹小林 曹双俊 +2 位作者 马卫武 王芳芳 曾伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1689-1694,共6页
提出新型结构形式的重力热管换热器,通过合理简化,建立单根竖直管道的稳态传热物理模型,分别对冷凝段、绝热段和蒸发段建立相应的稳态传热数学模型,应用等热流密度边界条件并通过工程方程求解器(EES)进行了数值计算。计算结果表明:运行... 提出新型结构形式的重力热管换热器,通过合理简化,建立单根竖直管道的稳态传热物理模型,分别对冷凝段、绝热段和蒸发段建立相应的稳态传热数学模型,应用等热流密度边界条件并通过工程方程求解器(EES)进行了数值计算。计算结果表明:运行热阻计算值总体波动不大,计算结果不能很好地反应充液率对运行热阻的影响;液膜厚度随加热功率增大而增加;液池高度随充液率的增加而增加;充液率较小时,较低加热功率对应的液池高度大于较高加热功率对应的液池高度,充液率较大时,小加热功率对应的液池高度反而低于大加热功率对应的液池高度。 展开更多
关键词 重力热管 换热器 稳态 传热
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服装热湿舒适性评价方法研究 被引量：6
6
作者 尹思源 翟世瑾 张昭华 《国际纺织导报》 2014年第9期70-72,74,共5页
服装热湿舒适性是人体、服装、环境三者之间相互作用的结果,受服装材料、服装款式、人体生理、心理感觉、热习服等多种因素的影响,故服装热湿舒适性的评价机制复杂,难以用单一的方法全面表征。通过系统地总结目前服装热湿舒适性的常用... 服装热湿舒适性是人体、服装、环境三者之间相互作用的结果,受服装材料、服装款式、人体生理、心理感觉、热习服等多种因素的影响,故服装热湿舒适性的评价机制复杂,难以用单一的方法全面表征。通过系统地总结目前服装热湿舒适性的常用研究方法,并将其分为三类——主观评价法、客观测量法和数学模拟法,详细分析了三类方法的特点,提出了有关未来舒适性研究发展方向的一些建议。 展开更多
关键词 服装 热湿舒适性 稳态传热 动态传热
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管道多层隔热系统的传热分析及优化设计 被引量：4
7
作者 苏高辉 杨自春 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期58-61,共4页
采用能量平衡方程和P1阶微分近似法建立了由超细玻璃纤维和反射屏组成的管道多层隔热系统稳态传热的数学模型。利用该模型分析了反射屏层数、反射屏发射率、反射屏位置、温度等因素对系统隔热性能的影响。分析结果表明,系统的隔热性能... 采用能量平衡方程和P1阶微分近似法建立了由超细玻璃纤维和反射屏组成的管道多层隔热系统稳态传热的数学模型。利用该模型分析了反射屏层数、反射屏发射率、反射屏位置、温度等因素对系统隔热性能的影响。分析结果表明,系统的隔热性能随着反射屏层数的增加而提高,但是提高幅度逐渐减小,存在一个最佳的反射屏层数;反射屏的发射率强烈地影响系统的隔热性能,采用低发射率的反射屏对于提高系统隔热性能有着重要作用;反射屏位置对系统隔热性能有较大影响,将反射屏靠近高温面布置能获得更好的隔热效果。 展开更多
关键词 管道保温 多层隔热 稳态传热
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增材制造高性能微通道换热器模块化单元传热与压损实验
8
作者 吕玥萱 肖克华 饶宇 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期186-193,共8页
面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)... 面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)完成不锈钢样机加工,并使用自行搭建的实验系统对其进行了性能测试。样件具有52个高度为0.7 mm的换热微通道,紧凑度超过1700 m^(2)/m^(3)。实验测试表明,该增材制造换热器在相对压损小于2%的条件下,平均Nu数相比传统方式加工的平板原表面换热器可提升88.9%,其关键性能参数在现有紧凑式换热器中具有先进性。 展开更多
关键词 微通道换热器 增材制造 稳态试验 传热 压损
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预制轻质泡沫混凝土墙板的制备及性能测试研究 被引量：3
9
作者 韩嫣红 《砖瓦》 2023年第12期31-33,共3页
通过初步设计和试验优化,确定了纳米二氧化硅气凝胶泡沫混凝土的最佳配合比。在对预制墙板尺寸、配筋、界面形式进行设计的基础上,研制出一种满足我国寒冷地区使用要求的预制泡沫混凝土墙板。分别测试了材料的干容重、导热系数、抗压强... 通过初步设计和试验优化,确定了纳米二氧化硅气凝胶泡沫混凝土的最佳配合比。在对预制墙板尺寸、配筋、界面形式进行设计的基础上,研制出一种满足我国寒冷地区使用要求的预制泡沫混凝土墙板。分别测试了材料的干容重、导热系数、抗压强度和孔隙率。此外,通过扫描电子显微镜(SEM)对泡沫混凝土的微观特性进行了测试。在稳态和非稳态条件下测试了墙板的热特性,稳态传热系数为0.5518W/(m2·K)。 展开更多
关键词 泡沫混凝土 预制墙板 试验研究 稳态传热
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直接电加热过程海底管道热力学特性研究 被引量：4
10
作者 陈景皓 张健 +2 位作者 王凯 高辉 陈家庆 《油气田地面工程》 2019年第4期6-11,共6页
针对直接电加热引起的海底管道热力学问题,以管道停输工况为例,采用有限元软件ABAQUS建立海底管道稳态传热有限元模型,在此基础上,基于管土相互作用建立海底管道整体有限元模型,开展海底管道整体热应力与热屈曲分析。研究结果表明:在直... 针对直接电加热引起的海底管道热力学问题,以管道停输工况为例,采用有限元软件ABAQUS建立海底管道稳态传热有限元模型,在此基础上,基于管土相互作用建立海底管道整体有限元模型,开展海底管道整体热应力与热屈曲分析。研究结果表明:在直接电加热过程中,半埋管道的温度略高于悬跨管道;直接电加热会增加管道的整体应力水平,但远小于管道屈服应力;当初始缺陷过大时,管道会在直接电加热过程中产生热屈曲现象。 展开更多
关键词 海底管道 直接电加热 稳态传热 热应力 热屈曲
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冻融循环模拟试验箱的研制与应用 被引量：4
11
作者 汪恩良 姜海强 +3 位作者 李冬凯 刘兴超 张超 张栋 《低温与超导》 北大核心 2017年第7期86-91,共6页
季节冻土区自然冻结融化过程为"单向冻结"和"双向融化"。为提高冻融循环模拟环境与野外真实气象条件的吻合度,改变传统的"旁通循环式"设计思路,在制冷方式上,采用顶排风翅管式冷凝器和电加热器结构,配合... 季节冻土区自然冻结融化过程为"单向冻结"和"双向融化"。为提高冻融循环模拟环境与野外真实气象条件的吻合度,改变传统的"旁通循环式"设计思路,在制冷方式上,采用顶排风翅管式冷凝器和电加热器结构,配合风扇的扰动,将冷量从箱体顶部均匀向下稳态传递,实现土体"单向冻结";通过外部的高温循环装置控制箱体底部的水浴温度,配合环境温度实现土体"双向融化"。底部的蓄水池可通过土体的毛管作用和自动液位平衡实现自动补水。 展开更多
关键词 冻融循环 单向冻结 双向融化 试验箱 稳态传温
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基于流固耦合模型的高功率密度内燃机缸内传热模型 被引量：3
12
作者 张宇 刘震涛 +3 位作者 左强 肖宝兰 孙树礼 傅佳宏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2330-2336,共7页
针对传统半经验公式不适用于高功率密度内燃机传热边界加载的问题,以WOSCHNI公式为基础,结合整机流固耦合数值计算方法,提出适用于高热流密度内燃机缸内传热的半经验公式。以某单缸试验机型为例,建立缸盖-缸体三维稳态耦合仿真系统,采用... 针对传统半经验公式不适用于高功率密度内燃机传热边界加载的问题,以WOSCHNI公式为基础,结合整机流固耦合数值计算方法,提出适用于高热流密度内燃机缸内传热的半经验公式。以某单缸试验机型为例,建立缸盖-缸体三维稳态耦合仿真系统,采用Fluent软件进行数值求解,并将该结果与整机测温试验结果进行对比。研究结果表明:在高功率密度样机的外特性曲线上,4个工况下仿真与试验结果的相对误差均在5%以内。因此,本文提出的半经验公式与建立的流固耦合模型能够较好地模拟内燃机稳态传热。 展开更多
关键词 内燃机 高功率密度 流固耦合 稳态传热 缸内传热模型
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玻化微珠整体式保温隔热建筑分析 被引量：3
13
作者 刘泳 李珠 王文婧 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期56-61,共6页
为了有效实现采暖分户计量和分室控温,针对我国北方寒冷地区、户型相同的50节能房与玻化微珠整体式保温隔热住房,以稳态传热分析原理为基础,采用有限元法对比分析了这两种房屋在相邻住户采暖与不采暖时房屋外墙稳态传热与楼地面稳态传... 为了有效实现采暖分户计量和分室控温,针对我国北方寒冷地区、户型相同的50节能房与玻化微珠整体式保温隔热住房,以稳态传热分析原理为基础,采用有限元法对比分析了这两种房屋在相邻住户采暖与不采暖时房屋外墙稳态传热与楼地面稳态传热的传热路径与温度场。分析得出,当相邻住户不采暖时,采用玻化微珠整体式保温隔热建筑可以有效降低相邻户间热量的散失,有效提高其保温性能,能够更好地实现分户计量和分室控温。 展开更多
关键词 玻化微珠整体式保温隔热建筑 保温隔热性能 稳态传热 有限元法
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船舶管道多层隔热结构的传热机理分析和实验研究 被引量：3
14
作者 苏高辉 杨自春 温春华 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期64-68,共5页
采用能量平衡方程和P-1阶微分近似建立了船舶管道系统多层隔热结构的稳态传热模型。讨论了在船舶管道系统上采用多层隔热结构的可行性,并进行了相应的实验验证。结果表明,在硅酸铝纤维隔热材料层间添加金属铝箔纤维布能提高材料的隔热性... 采用能量平衡方程和P-1阶微分近似建立了船舶管道系统多层隔热结构的稳态传热模型。讨论了在船舶管道系统上采用多层隔热结构的可行性,并进行了相应的实验验证。结果表明,在硅酸铝纤维隔热材料层间添加金属铝箔纤维布能提高材料的隔热性能,且随着使用温度升高,提升幅度增大。对于中低温的管道系统,因隔热效果提升有限,不推荐采用多层隔热结构。 展开更多
关键词 船舶管道保温 多层隔热 稳态传热 实验研究
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卧式壳管式冷凝器仿真研究 被引量：3
15
作者 王启天 孙晓琳 谈向东 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期61-68,共8页
通过工程方程求解器Engineering Equation Solver(EES)开发了一个新的卧式壳管式冷凝器稳态模型。对管束外的传热系数计算公式进行了修正,使其更加适用于R404A。经实验验证,水出口温度和制冷剂出口温度计算值与实验值的绝对误差分别在0.... 通过工程方程求解器Engineering Equation Solver(EES)开发了一个新的卧式壳管式冷凝器稳态模型。对管束外的传热系数计算公式进行了修正,使其更加适用于R404A。经实验验证,水出口温度和制冷剂出口温度计算值与实验值的绝对误差分别在0.1℃和3℃以内。通过仿真的方法研究了冷却水流速和温度对卧式壳管式冷凝器换热性能的影响,制冷剂的进口温度、进口压力以及质量流量对换热性能的影响以及制冷剂温度和冷却水温度对换热性能的综合影响。 展开更多
关键词 卧式壳管式冷凝器 稳态模型 传热系数 R404A
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一种基于新型插值单元的稳态传热边界元法 被引量：2
16
作者 侯俊剑 郭壮志 +3 位作者 钟玉东 何文斌 周放 谢贵重 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第11期1169-1176,共8页
为了提高边界元法在求解稳态热问题时的计算精度,通过使用一种新型单元插值方法(称为扩展单元插值法),实现对稳态传热问题的求解•扩展单元是在传统不连续单元的边界配置虚拟节点,把原非连续单元变成高阶的连续单元,并将其作为新型的插... 为了提高边界元法在求解稳态热问题时的计算精度,通过使用一种新型单元插值方法(称为扩展单元插值法),实现对稳态传热问题的求解•扩展单元是在传统不连续单元的边界配置虚拟节点,把原非连续单元变成高阶的连续单元,并将其作为新型的插值单元•利用虚拟节点和内部源节点构造出的插值函数,可以精确插值边界上的连续和不连续物理场,插值精度要比原始不连续单元高两阶.另外,边界积分方程只在传统的不连续单元的内部节点处建立,只包含内部源节点的自由度,而虚拟节点的自由度可通过与内部源节点之间的关系消除掉,因此最终系统方程的求解规模不会增加.这种新型的插值单元继承了传统连续和不连续单元的优点,克服了它们的缺点,数值结果表明,此种单元插值方法用于求解稳态传热问题时可获得较高的计算精度和收敛性. 展开更多
关键词 边界元法 边界积分方程 稳态传热 插值单元
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用边界元法解回转轴对称稳定传热问题 被引量：2
17
作者 马书尧 《河北工业大学学报》 CAS 1990年第2期1-14,共14页
论述了回转轴对称稳定传热问题的边界元解法及相应的奇异积分的处理方法。通过三个算例将线性插值边界元和二次插值边界元计算结果与理论解和有限元计算结果进行了对照,显示了边界元法具有良好的计算精度,并说明了二次边界元比线性边界... 论述了回转轴对称稳定传热问题的边界元解法及相应的奇异积分的处理方法。通过三个算例将线性插值边界元和二次插值边界元计算结果与理论解和有限元计算结果进行了对照,显示了边界元法具有良好的计算精度,并说明了二次边界元比线性边界元更具有优越性. 展开更多
关键词 边界元 回转轴对称 稳定传热 奇异积分 线性元 二次元 有限元 计算精度 理论解
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基于微通道的太阳能集热器及其性能模拟 被引量：2
18
作者 蒋志杰 潘勇 李旭军 《节能技术》 CAS 2014年第5期423-426,共4页
针对传统的平板型太阳能集热器集热效率较低的问题,本文设计了一款微通道集热器,采用数值模拟方法研究了微通道集热器的工作状况,并分析了传统平板型集热器的管中心距在稳态传热条件下对集热器的效率影响。仿真结果表明:相同条件下,平... 针对传统的平板型太阳能集热器集热效率较低的问题,本文设计了一款微通道集热器,采用数值模拟方法研究了微通道集热器的工作状况,并分析了传统平板型集热器的管中心距在稳态传热条件下对集热器的效率影响。仿真结果表明:相同条件下,平板型集热器的管间距越小,集热效率越高;微通道集热器的平均集热效率比最佳管间距的平板型集热器高9.3%,比常用的两种平板型集热器分别高20.6%、30.6%。该结果有利于优化平板型集热器的设计参数,为微通道集热器的实际应用提供了依据。 展开更多
关键词 微通道 平板型太阳能集热器 集热效率 稳态传热 性能仿真
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热水循环加热厌氧反应器稳态数值模拟分析 被引量：2
19
作者 王雅君 邱凌 +3 位作者 赵立欣 葛一洪 郭晓慧 戴辰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期209-214,共6页
对于厌氧发酵系统,温度分布是否均匀是影响产气效率的关键因素。通过在10 L厌氧反应器中分别对水和TS为12.4%(质量分数)的发酵料液进行加热的热平衡试验,运用Fluent软件对厌氧污泥传热特性进行仿真模拟,通过传感器监测温度变化,得出水... 对于厌氧发酵系统,温度分布是否均匀是影响产气效率的关键因素。通过在10 L厌氧反应器中分别对水和TS为12.4%(质量分数)的发酵料液进行加热的热平衡试验,运用Fluent软件对厌氧污泥传热特性进行仿真模拟,通过传感器监测温度变化,得出水的温度分布与高TS料液有很大差异,而且在没有搅拌装置的情况下进行高TS料液的传热仿真,不能将其物性参数默认为水。在对水进行传热仿真时发现,对于低TS料液进行仿真要考虑料液间的对流换热,因此需调用Boussinesq假设,调用该假设后,模拟与试验最大误差仅为4.2%。对换热管壁面厚度设置作出分析并得出:在Fluent中设置虚拟壁面与在Gambit中直接绘制壁面模型具有相同效果,而前者可以简化模型并减少计算时间。此外,在进行高TS仿真时发现最适合这种热水循环加热系统的湍流模型为可实现k-ε模型(Realizable k-ε)。 展开更多
关键词 厌氧发酵 稳态模拟 对流换热
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稳态平板法在热电器件热电转换效率测试中的应用 被引量：2
20
作者 赵士超 张琪 +1 位作者 吕燕飞 张志豪 《大学物理实验》 2016年第3期12-14,共3页
将稳态平板法测导热系数的实验应用于热电器件热电转换效率的测试,通过测量输入器件的传热速率和负载的输出电功获得热电器件的热电转换效率。研究发现,稳态平板法可以测量工作温度在室温到100℃范围内热电器件的热电转换效率。
关键词 热电器件 稳态平板法 热电转换效率 传热速率
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