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题名采用泵浦探测技术研究VO2薄膜相变特性
被引量：4
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作者
侯典心
路远
冯云松
豆贤安
刘志伟
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机构
电子工程学院
红外与低温等离子体安徽省重点实验室
脉冲功率激光技术国家重点实验室
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出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期140-147,共8页
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基金
国家杰出青年科学基金(61405248)
脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金(SKL2013ZR03)资助项目
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文摘
为研究纳秒激光作用下的VO_2薄膜的相变特性,采用泵浦-探测技术进行实验。首先,利用直流磁控溅射法制备VO_2薄膜,经X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析表明样品质量较高。然后,测量VO_2薄膜在波长532 nm处的透过率随温度的变化情况,发现透过率随温度升高由32%上升到37%,与红外波段完全相反。在此基础上,选择1 064 nm泵浦光和532 nm探测光研究激光参数中能量密度和重频对VO_2薄膜相变特性的影响,同时结合ANSYS有限元软件对纳秒激光作用下VO_2薄膜的单脉冲温升情况进行分析。结果表明:VO_2薄膜在大于30 m J/cm2的纳秒激光能量密度作用下,单脉冲温升可达相变温度,最小相变响应时间在14 ns左右。进一步提高纳秒激光能量密度,其相变响应时间略有增加但变化不大。在100 Hz以内改变纳秒激光重频对VO_2薄膜的相变响应基本无影响。VO_2薄膜的相变恢复时间随着纳秒激光能量密度的增大而呈自然指数增加,其变化过程与基底材料和纳秒激光参数密切相关。因此,可以通过优化VO_2薄膜基底材料参数提高其激光防护效果。
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关键词
VO2薄膜
泵浦-探测
纳秒激光
532NM激光
相变响应时间
相变恢复时间
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Keywords
vanadium dioxide thin films
pump-probe
nanosecond laser
532 nm laser
phase change response time
phase recovery time
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分类号
O434.14
[机械工程—光学工程]
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题名太阳能相变炕影响因素分析及热工性能模拟
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作者
李光辉
罗清海
龙正熠
涂敏
漆波
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机构
南华大学土木工程学院
南华大学机械工程学院
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出处
《南华大学学报（自然科学版）》
2023年第2期61-67,共7页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51708272)。
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文摘
本文设计了一种太阳能热水供热与相变蓄热组合的热炕供热系统,为提高蓄热炕的热响应,配置了高导热复合相变材料,利用数值模拟对炕体单元进行三维非稳态瞬态传热模拟。通过控制变量法,对太阳能相变蓄热炕的相变材料导热系数、相变温度、相变潜热等炕体热工特性影响因素进行模拟分析,得出:相变材料导热系数、供水温度、相变潜热对相变炕的热响应时间影响显著,且相变潜热决定放热时长,相变温度、相变温度范围对相变炕的垫面温度有明显影响。最后,以十二水磷酸氢二钠复合相变材料作为炕体的蓄热材料,对炕体进行蓄放热模拟设计,发现垫面温度昼间可达到17.1℃,夜间可达到30.3℃,可以很好地满足居民的热舒适要求。
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关键词
太阳能
相变蓄热炕
复合相变材料
数值模拟
热响应时间
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Keywords
Solar energy
phase change heat storage kang
composite phase change materials
numerical simulation
thermal response time
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分类号
TU832.1
[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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题名相变合金温控组件的制备及循环性能研究
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作者
阎德劲
苏欣
赖复尧
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机构
中国电子科技集团公司第十研究所
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出处
《新技术新工艺》
2019年第4期47-50,共4页
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文摘
根据某弹载平台短时热耗高、工作时间短、热响应时间短的具体使用要求,选定了50Bi-27Pb-13Sn-10Cd作为相变材料,设计并制备了基于该种相变合金的温控组件,并通过理论计算和试验,比较了相同加热功率条件下相变合金温控组件和石蜡/泡沫铜相变温控组件温度-时间曲线的差异,以及经100次相变热循环前后的相变合金温控组件温控性能的变化情况。结果表明,与泡沫铜/石蜡相变温控组件相比,相变合金温控组件具有更好的控温效果,热响应时间<30s;经100次热循环后相变合金的相变温度变化率在3%以内,温控组件仍能保持良好的温控性能。
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关键词
相变合金
温控组件
温控性能
热响应时间
热循环
相变温度
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Keywords
phase change alloy
thermal control module
heat dissipation performance
thermal response time
thermal cycle
phase change temperature
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分类号
TN605
[电子电信—电路与系统]
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题名太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究
- 4
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作者
李晓杰
罗清海
李光辉
龙正熠
涂敏
邓滔文
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机构
南华大学土木工程学院
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出处
《南华大学学报（自然科学版）》
2024年第1期10-20,45,共12页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51708272)。
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文摘
为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2℃,夜间垫面温度达到30.2℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM_(10)6.8 kg等,节能减排量显著。
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关键词
石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料
太阳能相变蓄热炕
热响应时间
数值模拟
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Keywords
Paraffin wax-expanded graphite composite shaped phase change material
solar phase change heat storage Kang
thermal response time
numerical simulation
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分类号
TS941.731
[轻工技术与工程—服装设计与工程]
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题名太阳能相变蓄热炕热工性能模拟
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作者
李光辉
龙正熠
罗清海
李晓杰
邓滔文
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机构
南华大学土木工程学院
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出处
《上海节能》
2023年第5期661-665,共5页
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文摘
将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明:太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1200 s,在未采取供暖的房间内能维持垫面温度293-295.8 K,放热时长在15 h左右,通过温控开关控制可较好地实现周期性蓄热。
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关键词
太阳能相变蓄热炕
数值模拟
热工性能
热响应时间
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Keywords
Solar phase change Heat Storage Brick Bed
Numerical Simulation
Thermal Performance
Thermal response time
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分类号
TK519
[动力工程及工程热物理—热能工程]
O35
[理学—流体力学]
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