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锂离子电池热管理系统综述 被引量：20
1
作者 刘小杰 张英 +1 位作者 刘洋 李琪 《电池》 CAS 北大核心 2022年第2期208-212,共5页
锂离子电池对温度较敏感,在不同温度下会发生复杂的电化学反应。温度过高或过低均可能引起电池性能衰减,甚至诱发热失控,需要引入热管理系统控制电池温度,改善模块温度均匀性。根据传热介质的不同,将热管理技术分为风冷、相变材料、液... 锂离子电池对温度较敏感,在不同温度下会发生复杂的电化学反应。温度过高或过低均可能引起电池性能衰减,甚至诱发热失控,需要引入热管理系统控制电池温度,改善模块温度均匀性。根据传热介质的不同,将热管理技术分为风冷、相变材料、液冷和热管,分析各技术在应用中的优缺点和改进策略。从成本、控温效果和持续性等方面,对各技术进行多角度的综合性分析和评价,以明确适用范围。对多种技术相结合的耦合式系统进行可行性分析。 展开更多
关键词 锂离子电池 热管理 相变材料 耦合式系统 风冷 液冷 热管
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功率电子散热技术 被引量：16
2
作者 张雪粉 陈旭 《电子与封装》 2007年第6期35-39,48,共6页
现代功率电子设备功耗越来越大,体积越来越小,对散热的要求也越来越高。文章介绍了目前常用于功率电子设备的风冷、水冷、微管道散热器、热管技术等散热技术,阐述了各种散热技术的原理、特点,并介绍了最新的国内外学者的研究成果。
关键词 风冷 水冷 微管道散热器 热管技术
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锂离子动力电池包液冷散热分析与优化 被引量：18
3
作者 万长东 任慧中 +2 位作者 鲁春艳 胡忠文 焦洪宇 《机床与液压》 北大核心 2021年第4期160-163,共4页
为满足动力电池的最佳工作性能要求,保障电池系统的安全运行,大部分电池系统都需要进行有效的热管理设计。利用CFD仿真技术分析自然散热、单层水冷板散热、双层水冷板散热3种整包模组散热方式;研究了双层水冷板散热时进口水流量大小对... 为满足动力电池的最佳工作性能要求,保障电池系统的安全运行,大部分电池系统都需要进行有效的热管理设计。利用CFD仿真技术分析自然散热、单层水冷板散热、双层水冷板散热3种整包模组散热方式;研究了双层水冷板散热时进口水流量大小对整包散热效果的影响。结果表明:双层水冷散热的温升及温差相对较小,散热效果较为明显;当水流量小于5 L/min时,随水流量的增大,模组的整体温度下降较为明显;当水流量大于5 L/min时,模组整体温度下降较慢,散热效果不明显。 展开更多
关键词 锂离子动力电池 液冷 散热 CFD仿真
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液冷管道对动力锂电池组温度场影响研究 被引量：18
4
作者 安治国 丁玉章 +1 位作者 刘奇 癿建建 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期795-798,共4页
锂电池被广泛用于电动汽车来代替传统能源,但由于锂电池适宜工作最高温度为50℃,所以有效控制电池组温度对于电动汽车设计尤为重要。建立了液冷散热锂离子电池组有限元模型。对不同流道数量的电池组进行仿真,可知增加流道数量能够降低... 锂电池被广泛用于电动汽车来代替传统能源,但由于锂电池适宜工作最高温度为50℃,所以有效控制电池组温度对于电动汽车设计尤为重要。建立了液冷散热锂离子电池组有限元模型。对不同流道数量的电池组进行仿真,可知增加流道数量能够降低电池组最高温度;分别对相同截面积的圆形和矩形流道电池组进行放电过程热仿真,可知采用矩形流道能比圆形流道更能有效降低最高温度,但同时会提高电池组内最大温差;对不同长宽比的矩形截面流道电池组进行仿真,可知增大流道截面长宽比,能有效降低电池组的最大温度,但过量增大截面长宽比会提高电池组内温差,使电池组的均温性能下降。 展开更多
关键词 锂离子电池组 液体冷却 冷板 热分布
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高热流密度电子设备液冷技术研究进展 被引量：17
5
作者 齐文亮 赵亮 +1 位作者 王婉人 刘琦 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第11期4261-4270,共10页
电子设备的热流密度随着设备本身的小型化与高性能需求的不断提高而呈现出越来越大的趋势。较低的散热能力使得风冷技术很难应用到未来高热流密度电子设备的散热。目前电子设备散热技术的研究热点是液冷技术,主要得益于液冷具有流动性... 电子设备的热流密度随着设备本身的小型化与高性能需求的不断提高而呈现出越来越大的趋势。较低的散热能力使得风冷技术很难应用到未来高热流密度电子设备的散热。目前电子设备散热技术的研究热点是液冷技术,主要得益于液冷具有流动性强、换热系数高等优势。概括介绍了可用于电子设备散热的几种液冷技术,其中重点介绍了微通道冷却、喷雾冷却、射流冷却和浸没式冷却技术,并对每种液冷技术的工作原理以及目前的研究进展进行了介绍和分析。最后探讨了未来液冷技术的发展方向,指出了液冷技术有待深化研究方向上存在的问题,提出了进一步深入研究液冷技术的详细建议。 展开更多
关键词 高热流密度 电子设备 液冷技术 散热
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舱外航天液冷服传热分析 被引量：15
6
作者 邱义芬 袁修干 +3 位作者 梅志光 贾司光 欧阳骅 任兆生 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期364-367,共4页
简单介绍了舱外航天液冷服的结构、功能 ,分析了通风气体与液冷服基础服装间的对流换热、液冷服的传热传质过程 ,给出了液冷服传热传质数学模型。通过舱外航天服液冷通风系统与人体的联合热生理实验 ,该模型得到了验证 。
关键词 航天服 舱外活动 液冷服 传热 数学模型
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车用锂电池散热方法研究 被引量：13
7
作者 逯彦红 段国林 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2476-2478,共3页
综述了锂离子电池冷却方式的最新研究进展,包括风冷、液冷、相变冷却和热管冷却,并分别对每种冷却方式进行了归纳与分析。指出了目前研究的不足之处,多从冷却效果出发,较少考虑系统的质量、能效,及是否有利于电池箱体在整车内的布置等... 综述了锂离子电池冷却方式的最新研究进展,包括风冷、液冷、相变冷却和热管冷却,并分别对每种冷却方式进行了归纳与分析。指出了目前研究的不足之处,多从冷却效果出发,较少考虑系统的质量、能效,及是否有利于电池箱体在整车内的布置等。提出了未来锂离子动力电池热管理系统的研究方向,为后续研究提供参考。 展开更多
关键词 锂电池 热管理 风冷 液冷 相变 热管 金属泡沫
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利用暖体假人对液冷服散热特性的实验研究分析 被引量：12
8
作者 张万欣 陈景山 +2 位作者 李潭秋 赵拥军 李志 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期257-260,共4页
目的利用暖体假人对液冷服的各设计参数间的内在关系进行分析 ,同时对液冷服的散热特性进行评价分析。方法温度舱内暖体假人着液冷服和隔热服 ,在不同的温度环境和不同的暖体假人代谢率条件下 ,改变服装设计参数 ,以获得液冷服在不同实... 目的利用暖体假人对液冷服的各设计参数间的内在关系进行分析 ,同时对液冷服的散热特性进行评价分析。方法温度舱内暖体假人着液冷服和隔热服 ,在不同的温度环境和不同的暖体假人代谢率条件下 ,改变服装设计参数 ,以获得液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系。并测量冷却液进出口温度 ,计算液冷服的实际散热量。结果得到了液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系和液冷服的实际散热量 ,为服装设计参数的合理性提供了评价依据。结论验证了该舱外航天服的液冷服结构参数选取较为合理。揭示了液体流率受管道结构等条件的限制 ,合理调节范围较窄 ,服装温度比效率不会很高 。 展开更多
关键词 暖体假人 液冷服 散热 设计参数 实验研究
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高功率LED热管理方法研究最新进展 被引量：11
9
作者 马璐 刘静 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期8-15,共8页
LED芯片结温的高低直接影响其出光效率、工作寿命和可靠性。在分析系统各个环节热阻的基础上,详细评述了高功率LED产品从芯片到系统级的热管理研究新动向,包括:自然对流冷却,采用压电风扇、电离方法所进行的强迫空气对流冷却,采用水、... LED芯片结温的高低直接影响其出光效率、工作寿命和可靠性。在分析系统各个环节热阻的基础上,详细评述了高功率LED产品从芯片到系统级的热管理研究新动向,包括:自然对流冷却,采用压电风扇、电离方法所进行的强迫空气对流冷却,采用水、液态金属作为冷却工质的液冷方法,采用热管实现的相变冷却,采用热电片进行的固态冷却方案以及利用热电片对余热进行回收利用的热管热回收方案和液体金属冷却方法。并在上述基础上提出了发展更高功率密度LED热管理方法的关键科学问题。 展开更多
关键词 高功率密度LED 热管理 自然对流 压电风扇 离子风 水冷 液态金属 热管 热电片 余热回收
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双水道液冷永磁同步电机散热特性分析 被引量：12
10
作者 李晓艺 唐志国 +2 位作者 张丹阳 周嘉 闵小滕 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期726-730,共5页
根据电动汽车用永磁同步电机的高热流密度散热需求,文章提出了一种互逆轴向双水道液冷散热结构,建立了液冷散热结构的电机模型;采用有限体积法对不同参数下的液冷结构进行了流场和温度场的耦合分析,并与实验数据进行了对比,结果表明双... 根据电动汽车用永磁同步电机的高热流密度散热需求,文章提出了一种互逆轴向双水道液冷散热结构,建立了液冷散热结构的电机模型;采用有限体积法对不同参数下的液冷结构进行了流场和温度场的耦合分析,并与实验数据进行了对比,结果表明双水道液冷结构比单水道液冷结构的温度分布更均匀,且冷却效果好。该文进一步分析了双水道液冷的结构参数、冷却液流量、接触热阻对电机散热特性的影响,为电机的高效散热设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 永磁同步电机 双水道 液冷 散热特性
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基于液冷的锂离子动力电池散热结构优化设计 被引量：12
11
作者 刘霏霏 袁康 +2 位作者 李骏 洪显华 龚阳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期48-56,共9页
针对锂离子电池单体成组后温度场的非均匀性导致的热不一致性问题,以及高温下电池单体间的热交互引发的热安全性问题,采用仿真与试验相结合的方式,基于锂离子电池生-传热机理,设计了电池单体单独成组、电池单体之间夹隔泡沫棉、电池模... 针对锂离子电池单体成组后温度场的非均匀性导致的热不一致性问题,以及高温下电池单体间的热交互引发的热安全性问题,采用仿真与试验相结合的方式,基于锂离子电池生-传热机理,设计了电池单体单独成组、电池单体之间夹隔泡沫棉、电池模组底部布置液冷板3种递进式散热方案,并对液冷板进行了优化设计.采用有限元软件STAR-CCM+,仿真分析了3种方案下电池模组在不同放电倍率时的温度分布.结果表明:增加泡沫棉可减少电池间的热交互,进而提高电池单体间的热均衡性.在结合泡沫棉、导热板以及优化后(采用液冷管道串-并联组合方式)的液冷系统散热条件下,电池模组以2C倍率放电时最高温度为35.08℃,最大温差仅为4.85℃.研究结果可为电池热管理散热系统结构设计提供一定的理论基础. 展开更多
关键词 锂离子电池 液冷 散热 STAR-CCM+ 结构优化
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某雷达发射机冷却系统的设计 被引量：10
12
作者 郭京明 《电子机械工程》 2002年第4期33-35,共3页
以某雷达发射系统中的电子器件冷却为主要研究对象 ,讨论了液体冷却系统的主要技术指标 ,论证了液体冷却系统的设计方案 ,进行了热力学分析 。
关键词 雷达发射机 冷却系统 液体冷却 散热功率 热效换器 泵 轴流风机
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液冷服散热原理模型及其分析 被引量：10
13
作者 张万欣 陈景山 李潭秋 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 2000年第5期350-354,共5页
目的建立舱外航天液冷服散热的原理模型 ,提出其在工程设计中应遵循的基本原则。并以该原理模型为基础找到液冷服设计参数与散热量和散热效率的模化关系。方法根据工程实际 ,对舱外航天液冷服散热过程进行分析。结果液冷服各参数 (管长... 目的建立舱外航天液冷服散热的原理模型 ,提出其在工程设计中应遵循的基本原则。并以该原理模型为基础找到液冷服设计参数与散热量和散热效率的模化关系。方法根据工程实际 ,对舱外航天液冷服散热过程进行分析。结果液冷服各参数 (管长、管径、流率和进口液温 )对散热量和散热效率的影响是相互制约 ,相互作用的。因此各参数的合理取值是设计液冷服的关键。结论该分析和研究对今后舱外航天液冷服的设计研制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 液冷服 散热效率 设计参数 数学模型 航空航天
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数据中心浸没式液体冷却系统的发展历程及关键环节设计 被引量：9
14
作者 吴曦蕾 杨佳亮 +4 位作者 郭豪文 庄园 李晨阳 刘滢 韩晓红 《制冷与空调》 2022年第11期61-74,共14页
如今,新一代信息技术推动数据中心发展壮大,对数据中心的热管理系统提出了更严格的要求,新型高效散热系统的研发迫在眉睫。在此背景下,浸没式液体冷却技术在数据中心行业的市场份额不断攀升,单相浸没式液冷系统的研究和落地已经有成功... 如今,新一代信息技术推动数据中心发展壮大,对数据中心的热管理系统提出了更严格的要求,新型高效散热系统的研发迫在眉睫。在此背景下,浸没式液体冷却技术在数据中心行业的市场份额不断攀升,单相浸没式液冷系统的研究和落地已经有成功的应用案例,而随着服务器功率密度进一步增大,相变浸没式液体冷却系统的研究逐渐受到重视。文章在总结数据中心浸没式液体冷却系统发展历程的基础上,针对相变浸没式液体冷却系统,分析了立式和卧式两种系统形式的特点,详细阐述了在设计过程中必须考虑的几个关键环节,包括冷却液选择、沸腾传热优化、冷凝盘管设计、压力控制方案设计以及其他一些重要环节,为相变浸没式液冷系统的设计提供非常有价值的参考。 展开更多
关键词 数据中心 浸没式液冷 沸腾传热 狭窄空间 电子氟化液
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等温热源微通道单相液体层流换热特性 被引量：7
15
作者 苗辉 黄勇 王方 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期306-311,358-359,共8页
对Dh=0.82mm的矩形微通道阵列内等温热源作用下层流传热特性进行了实验和数值模拟。实验中使用常温自来水提供等温热源。微通道流体流动雷诺数Re=100～900,传热温差50K,将所得数据与常规尺度均匀壁温加热下N-S方程的数值解法结果进行对... 对Dh=0.82mm的矩形微通道阵列内等温热源作用下层流传热特性进行了实验和数值模拟。实验中使用常温自来水提供等温热源。微通道流体流动雷诺数Re=100～900,传热温差50K,将所得数据与常规尺度均匀壁温加热下N-S方程的数值解法结果进行对比。结果表明,在Re<300时,Nu数随着Re数的增加而增加;而在Re>350时,实验所得Nu数近似为常数。将发展入口条件的数值模拟结果与实验结果比较,前者比后者高7.2%。 展开更多
关键词 微通道热沉 液体冷却 强化换热 单相流动 层流流动
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微通道高热流换热分析研究 被引量：8
16
作者 李松 王皓 覃加念 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期384-387,共4页
冷却散热问题一直是制约高热流密度激光器进一步发展的关键问题,对于传统的冷却方法,其散热均很难以突破100 W/cm2。介绍了几种以水为工质的微通道液冷散热器结构,并重点分析研究了基于V型槽的微通道冷板结构。利用有限元分析软件,对影... 冷却散热问题一直是制约高热流密度激光器进一步发展的关键问题,对于传统的冷却方法,其散热均很难以突破100 W/cm2。介绍了几种以水为工质的微通道液冷散热器结构,并重点分析研究了基于V型槽的微通道冷板结构。利用有限元分析软件,对影响换热效率的冷却工质入口流速,微通宽度,占空比进行了分析,并对分歧管的结构位置作了进一步改进,以改善最高表面温度分布均匀度。通过有限元软件的特征分析,结果表明:基于V型槽的微流道冷板,用水为冷却工质时,其散热能力可高达500 W/cm2。 展开更多
关键词 微通道 液冷 高热流 V型槽
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某新型液冷机箱热设计的数值研究 被引量：7
17
作者 盛成 方玉财 +1 位作者 严诺 张应帅 《电子机械工程》 2019年第6期38-41,共4页
针对目前机箱整体散热性能较差的问题,根据机箱内部安装插件热耗的不同,采用新型并联S型流道液冷散热模式。通过在冷板合适位置布置散热翅片,优化了流道的结构形式,成功设计了一款新型液冷机箱。利用数值模拟与试验相结合的方法对机箱... 针对目前机箱整体散热性能较差的问题,根据机箱内部安装插件热耗的不同,采用新型并联S型流道液冷散热模式。通过在冷板合适位置布置散热翅片,优化了流道的结构形式,成功设计了一款新型液冷机箱。利用数值模拟与试验相结合的方法对机箱散热性能进行分析,结果表明,新型并联S型流道设计改善了流道流场,提高了上、下冷板的传热系数,使机箱的整体散热能力得到了有效增强。同时,该机箱将三维立体流道降为二维平面流道,成型简单可靠,从而使机箱具有更高的环境适应性。通过热设计分析可知,该液冷机箱可容纳多个高热流密度的插件,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 液冷机箱 S型流道 散热性能 热设计
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高温共烧陶瓷微流道工艺特性 被引量：6
18
作者 彭博 高岭 +4 位作者 刘林杰 淦作腾 王明阳 杜平安 郑镔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第5期443-447,共5页
功率芯片kW/cm^(2)量级的热流密度给其热管理带来了严峻挑战,液冷微流道散热技术是解决热管理问题的重要研究方向。针对陶瓷封装中的应用需求,对高温共烧陶瓷(HTCC)中微流道工艺特性进行了研究。通过微流道设计、工艺流程设计、制备加... 功率芯片kW/cm^(2)量级的热流密度给其热管理带来了严峻挑战,液冷微流道散热技术是解决热管理问题的重要研究方向。针对陶瓷封装中的应用需求,对高温共烧陶瓷(HTCC)中微流道工艺特性进行了研究。通过微流道设计、工艺流程设计、制备加工和测试,分析了结构参数对加工质量的影响,明确了微流道与芯片之间的陶瓷体厚度为0.30 mm,微流道宽度应≥0.10 mm,微流道间距需根据不同微流道宽度进行设计,微流道长度为非敏感要素。选择适当的结构参数可保证微流道的成形质量和加工精度,为微流道设计和工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 高温共烧陶瓷(HTCC) 液冷 微流道 工艺 散热
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基于串并对称式液冷流道的锂电池散热分析 被引量：3
19
作者 刘霏霏 虞帮强 +2 位作者 秦武 程贤福 曾建邦 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期198-207,共10页
针对锂离子电池均温性差和液冷系统能耗高等问题,以方形锂离子电池为研究对象,在电池单体模型验证的基础上,设计了串并对称式液冷流道的锂离子电池散热结构,对比了5种流道方案,在优选方案四的基础上,分析了液冷板中的液冷流速、铝板厚... 针对锂离子电池均温性差和液冷系统能耗高等问题,以方形锂离子电池为研究对象,在电池单体模型验证的基础上,设计了串并对称式液冷流道的锂离子电池散热结构,对比了5种流道方案,在优选方案四的基础上,分析了液冷板中的液冷流速、铝板厚度组合和液冷系统的启动时间对电池散热效果和液冷系统能耗的影响.结果表明:与方案一的流道形状S0对比,方案四的流道形状S3能够将模组中电池单体的最大温差降低15%;此外,电池的最高温度随着液冷流速的增加呈现先减小后平缓的趋势;在保证液冷系统总质量不变的前提下,与初始的铝板厚度组合h0对比,调整后的铝板厚度组合h4可将电池模组的最大温差降低12%;电池在2.5C放电时,延迟液冷系统启动时间至563 s,既可以保证电池在最佳的工作温度范围内,又能节约液冷系统约39%的能耗成本. 展开更多
关键词 锂离子电池 液冷系统 散热结构 性能分析
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液冷系统中均热板气液相变的热质传输模拟 被引量：7
20
作者 李维平 李隆键 +1 位作者 崔文智 郭梦婷 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期96-103,共8页
为提高电池热管理液冷系统的均温性,研究一种铝槽式均热板和直流式液冷板相结合的复合液冷系统,并建立相应的三维传热模型。采用Volume-of-fluid(VOF)多相流模型,模拟均热板槽道内丙酮工质的气液相变过程,以及与液冷流道的耦合传热过程... 为提高电池热管理液冷系统的均温性,研究一种铝槽式均热板和直流式液冷板相结合的复合液冷系统,并建立相应的三维传热模型。采用Volume-of-fluid(VOF)多相流模型,模拟均热板槽道内丙酮工质的气液相变过程,以及与液冷流道的耦合传热过程,并将模拟结果与实验结果进行了对比,验证了模型的正确性。研究结果显示,均热板可以提高液冷系统散热过程中的均温性,加热表面的温差可以控制在2.72 K以内。通过机理分析发现,其原因与均热板内部气液工质的热质传输过程有关。在液冷系统冷却液沿程温升的影响下,均热板腔室中的丙酮气相工质在长度方向上存在定向输运现象,相变产生的蒸汽会携带热量从高温区往低温区流动,从而抑制液冷板低温冷却水对加热表面温度分布的影响,提高了均温性能。 展开更多
关键词 均热板 液冷系统 蒸发冷凝 热质传输 均温性
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