相变温控论文_王佳优,马广朋,康帅帅,张永存

导读:本文包含了相变温控论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:材料,电子设备,梯度,多孔,金属材料,组件,温度控制。

相变温控论文文献综述

王佳优,马广朋,康帅帅,张永存[1](2019)在《相变温控导热增强的多孔金属梯度优化设计》一文中研究指出高孔隙率金属多孔材料比表面积大、导热性能好且掺混能力强,是理想的相变换热导热增强体材料。增材制造能够精准制备几何高度复杂的微结构,为多孔金属任意梯度设计提供可能。为实现更高的相变换热性能,建立了多孔金属相变温控导热增强的梯度优化设计模型。该优化模型以孔隙率分布为设计变量,以多孔金属用量为约束,以关键位置的温度最低为设计目标,基于考虑相变过程的多孔介质两方程模型为分析方法,通过遗传算法对优化模型进行求解。通过与实验结果的对比,验证了分析方法的有效性。两个具体算例证实了梯度设计能够大幅度提高多孔金属介质导热增强的相变温控性能。(本文来源于《计算力学学报》期刊2019年03期)

王勇[2](2019)在《相变温控材料热物性测量技术及实验研究》一文中研究指出在科学技术的发展中,温控技术发挥着十分重要的作用,尤其在军事领域,受到了广泛的重视。对于导弹来说,需要在不被探测的情况下实现精确打击,因此,导弹表面均涂覆有防止雷达探测的吸波材料。导弹飞行过程中,与空气不断摩擦会使表面温度逐渐升高,因此,需要在吸波材料的背面装载温控组件使导弹表面保持恒温,从而实现热红外隐身。在温控技术中,相变材料由于相变温度区间稳定、储能密度高、化学稳定性好等优势,成为温控技术中广泛使用的材料。准确的获得相变材料的传热特性和热物理性质,对温控技术的发展,具有十分重要的意义。温控组件的研究主要包含内部相变材料传热过程研究,以及热导率、相变温度和吸热量等热物性参数的测量。导弹飞行过程中,温控组件可能会出现不同的姿态,温控组件姿态的不同会影响内部相变材料的传热特点,而对于不同姿态的温控组件的传热研究,目前是十分缺乏的。为了检验温控组件产品性能,需要对温控组件的热物性进行测量。由于温控组件的尺寸较大,而且是组件内填充的是能够固液相变的材料,因此,对于这种结构的热物性测量方法和装置也是十分缺乏的。综上,本文开展了相变温控材料热物性理论和实验研究工作。本文研究工作的主要内容如下:(1)针对导弹发射后温控组件存在不同的位置关系问题,建立了不同姿态矩形容器内相变材料的相变传热过程模型,分析不同姿态的温控组件的相变传热特点。考虑加热过程中接触热阻对传热过程的影响,对接触热阻进行修正,使仿真分析中温度的监测点与实验测试温度点的偏差小于7%,并揭示了相变材料储能时间与组件倾斜角度的非线性关系规律。通过正交试验法建立不等水平的正交试验方案,对相变传热过程的影响因素进行了分析。(2)针对导弹发射后温控组件的热物理性质测试问题,提出了温控组件热导率、相变温度和吸热量的测试方法。基于稳态热流法的基本原理,通过标定随温度变化的热流计灵敏系数和接触热阻,建立温控组件热导率测量方法,并推导温控组件中相变材料热导率的计算模型。同时,利用标定得到的热流计吸热量校正系数随温度变化的函数关系,建立温控组件内相变材料总吸热量的计算模型,并给出相变温度的判断方法。(3)针对温控组件产品的热物理性质测量要求,研制了宽温度范围的温控组件产品的热导率、相变温度和吸热量的测量装置。在装置中,设计了两个结构相同的加热板,通过冷板自身的对流辐射散热,提高了冷板的温度范围,解决了目前稳态热流法测试中冷板温度低的问题,实现了温控组件热导率和吸热量测量。同时,根据不同温度下的PID参数自整定结果,提出分段极值约束PID控制方法,减小温度超调。(4)利用本文提出的热物性测量方法和研制的热物性测量装置进行了实验,并进行了不确定度分析。通过对基本材料的热导率的测试,验证了在宽温度范围内,对热流计灵敏系数随温度变化标定的必要性。然后,对容器中的正二十二烷和丁四醇的热物性进行了测试实验,并对实验结果进行了比较和分析,验证了测试方法的可靠性。通过不确定度分析,容器中材料热导率测试的标准不确定度优于3.79%,相变温度测试标准不确定度为0.3°C,吸热量测试标准不确定度为1.99%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

康帅帅[3](2017)在《面向相变温控的梯度多孔金属材料导热增强设计》一文中研究指出相变材料能够通过相变吸热实现短时高发热功率器件的冷却,以及通过不断的相变吸热和放热实现大波动热环境的温度控制,该温控机制对高功率大波动等苛刻环境下的高精密设备的温控系统设计意义重大。但相变材料低的热传导系数限制了热扩散,严重影响了相变温控能力的发挥。开孔类多孔金属(如金属泡沫、微桁架材料等)比表面积大、导热性能好、掺混能力强,是理想的相变换热导热增强体材料,已经引起了广泛关注。然而,目前的研究主要集中于已有材料的直接应用。实际上,多孔金属最大的优势是具有可设计性,本文以底面加热的矩形温控装置为研究对象,从实验、数值分析、优化设计多个方面研究多孔金属介质作为相变温控导热增强体的最优梯度设计,给出解析表达的梯度设计方案,通过与优化获得的最优梯度设计方案对比验证了本文所提出的梯度设计方案的有效性。具体研究内容如下:(1)内嵌梯度多孔金属介质相变温控实验研究。实验是验证设计方案有效性的最可靠手段。本文首先设计并搭建了一套完整的相变换热实验平台,可以获得整个相变过程关键点温度随时间的变化曲线;其次,设计了微桁架形式的多孔金属材料,通过改变杆径大小实现孔隙率的变化,并利用增材制造技术进行了制备,在其中填充了石蜡形成相应的试验件;最后,利用所搭建的实验平台,试验测试了在不同热源分布条件下两个典型试验件的温控情况。结果表明:在质量相同的条件下,不同孔隙率的分布对相变温控有显着影响。因此,通过合理的梯度设计,有望提高相变温控的效果。(2)内部自然对流对多孔金属介质相变温控性能的影响。在模拟整个相变传热过程中考虑液态相变材料自然对流的影响是一个时间相关的流固耦合传热问题,计算量巨大,难以实现优化过程中的迭代分析求解。如何考虑自然对流的影响是进行模型简化的关键。本文以底边加热的相变散热装置为对象,利用数值方法研究了金属泡沫对液态相变材料自然对流的抑制程度。对比了不同孔隙率、不同孔密度下自然对流对温控性能的影响。结果表明:孔隙率是影响温控性能的主要因素。液态相变材料自然对流对温控性能影响较小,在分析时可以完全忽略。(3)单向相变传热的多孔金属介质最优梯度设计。以底边加热的相变散热装置(单向相变传热)为对象,研究建立了最优梯度设计的优化设计模型,通过分层最优设计,提出了一种多孔金属介质最优梯度设计的显式解析表达式。结果表明:通过孔隙率的梯度设计能够显着提高相变温控的效果。该研究为实际工程的设计提供了参考。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01)

李兵华,曹树平,罗小辉[4](2014)在《伺服阀用超磁致伸缩驱动器的相变温控研究》一文中研究指出设计一种伺服阀用超磁致伸缩材料驱动器(GMA),采用相变材料对超磁致伸缩材料(GMM)的温度进行控制,理论分析了驱动器的热量来源及所填充的相变材料的潜热,并用ANSYS对驱动器的热特性进行研究,分析恒定电流下相变材料对GMM棒温度变化的稳定作用。(本文来源于《机床与液压》期刊2014年13期)

尹辉斌,郭晓娟,高学农[5](2014)在《相变温控在电子器件热控制中的应用进展》一文中研究指出相变温控是利用相变材料的相变过程以实现对物体温度控制的方法。综述了相变温控在电子器件热控制领域的原理及其应用,利用相变材料大的相变潜热和较为恒定的相变温度的特点,可实现电子器件散热的有效管理,并指出开发具有高导热性能的定形相变材料是相变温控技术一个重要的发展方向。(本文来源于《广东化工》期刊2014年01期)

潘艾刚,王俊彪,张贤杰[6](2013)在《相变温控技术在航天热控领域中的应用现状及展望》一文中研究指出由相变储能技术发展而来的相变温控技术作为一种新兴热控技术越来越受到航天领域的广泛关注。分析了相变温控技术及相变材料在热控领域的研究现状,对一种含有Cerrolow-136合金的相变温控装置进行温控实验。结果表明,金属类相变材料具有导热性好、密度大、化学性质稳定等特点,更适合应用于相变温控领域。最后展望了含金属相变材料相变温控装置在航天热控领域的应用前景,提出了潜在的研究方向。(本文来源于《材料导报》期刊2013年23期)

郭亮,吴清文,丁亚林,张洪文,张继超[7](2013)在《航空相机焦面组件相变温控设计及验证》一文中研究指出航空相机焦面组件是机载电子设备中具有严格温度要求的重要组件,其工作期间温度过高产生的热噪声和暗电流将导致成像质量下降。讨论分析了某型航空相机焦面组件热设计的特点,采用封装有相变材料的相变温控系统进行散热,根据结构特点和导热路径,给出了热设计方案。采用有限元数值分析方法,建立了热平衡方程和热分析计算模型,应用热分析软件IDEAS-TMG在给定温度边界条件下进行瞬态仿真分析,给出了组件的热响应性能。热分析结果表明:焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~31.1℃、18~28.2℃。所获得的分析结果能够满足热控指标要求。最后通过热实验对采用相变温控系统的热设计方案进行了验证,验证实验结果与数值分析结果吻合较好,结果对比最大偏差均不超过5%,验证了数值分析的正确性和温度预示的有效性。实验过程中焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~32.3℃、18~29.6℃。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年08期)

张芳,王小群,杜善义[8](2007)在《相变温控在电子设备上的应用研究》一文中研究指出利用石蜡的相变储热特性,制成了一种相变温控装置,来实现对电子器件的过热保护.通过模拟实验测试了这种相变温控装置的温控效果,并对比分析了相变材料用量和热流密度对温控效果的影响.结果表明:在1000~3000W/m2的热流密度下,石蜡体积含量为72%的PTCC可以确保至少在939~7500s内将发热器件表面温度控制在低于70℃的状态,基本可以满足一些电子设备的温控要求.(本文来源于《电子器件》期刊2007年05期)

邓安仲,李胜波,沈小东,闫斌,张雄[9](2007)在《相变温控混凝土相变储热性能试验研究》一文中研究指出混凝土中加入相变材料之后对水化反应产生的热量有一定的吸收,从而对混凝土内部温度有一定的控制作用,这将减少混凝土温度裂缝产生的几率。通过筛选带一定结晶水的硬脂酸、月桂酸和正十二醇的3种有机相变材料,模拟实际大体积混凝土工程来研究不同相变材料的掺量、控温效果。运用计算机软件绘制时间-温度曲线,从中搜寻出最佳的相变材料掺量。(本文来源于《后勤工程学院学报》期刊2007年02期)

周伟,张芳,王小群[10](2007)在《相变温控在电子设备上的应用研究进展》一文中研究指出随着电子设备中电子元器件功率不断变大,而物理尺寸却不断变小,热流密度不断增加,导致电子器件工作时温度过高,势必会影响电子元器件的性能,这就要求对其进行有效的温度控制.相变温控因其装置结构紧凑、性能可靠、经济节能等优点近年来被广泛地应用在各类电子设备的温控上.本文针对电子设备的散热温控问题,综述了国内外相变温控在电子设备上的应用研究进展,并提出了这一领域未来的研究方向.(本文来源于《电子器件》期刊2007年01期)

相变温控论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在科学技术的发展中,温控技术发挥着十分重要的作用,尤其在军事领域,受到了广泛的重视。对于导弹来说,需要在不被探测的情况下实现精确打击,因此,导弹表面均涂覆有防止雷达探测的吸波材料。导弹飞行过程中,与空气不断摩擦会使表面温度逐渐升高,因此,需要在吸波材料的背面装载温控组件使导弹表面保持恒温,从而实现热红外隐身。在温控技术中,相变材料由于相变温度区间稳定、储能密度高、化学稳定性好等优势,成为温控技术中广泛使用的材料。准确的获得相变材料的传热特性和热物理性质,对温控技术的发展,具有十分重要的意义。温控组件的研究主要包含内部相变材料传热过程研究,以及热导率、相变温度和吸热量等热物性参数的测量。导弹飞行过程中,温控组件可能会出现不同的姿态,温控组件姿态的不同会影响内部相变材料的传热特点,而对于不同姿态的温控组件的传热研究,目前是十分缺乏的。为了检验温控组件产品性能,需要对温控组件的热物性进行测量。由于温控组件的尺寸较大,而且是组件内填充的是能够固液相变的材料,因此,对于这种结构的热物性测量方法和装置也是十分缺乏的。综上,本文开展了相变温控材料热物性理论和实验研究工作。本文研究工作的主要内容如下:(1)针对导弹发射后温控组件存在不同的位置关系问题,建立了不同姿态矩形容器内相变材料的相变传热过程模型,分析不同姿态的温控组件的相变传热特点。考虑加热过程中接触热阻对传热过程的影响,对接触热阻进行修正,使仿真分析中温度的监测点与实验测试温度点的偏差小于7%,并揭示了相变材料储能时间与组件倾斜角度的非线性关系规律。通过正交试验法建立不等水平的正交试验方案,对相变传热过程的影响因素进行了分析。(2)针对导弹发射后温控组件的热物理性质测试问题,提出了温控组件热导率、相变温度和吸热量的测试方法。基于稳态热流法的基本原理,通过标定随温度变化的热流计灵敏系数和接触热阻,建立温控组件热导率测量方法,并推导温控组件中相变材料热导率的计算模型。同时,利用标定得到的热流计吸热量校正系数随温度变化的函数关系,建立温控组件内相变材料总吸热量的计算模型,并给出相变温度的判断方法。(3)针对温控组件产品的热物理性质测量要求,研制了宽温度范围的温控组件产品的热导率、相变温度和吸热量的测量装置。在装置中,设计了两个结构相同的加热板,通过冷板自身的对流辐射散热,提高了冷板的温度范围,解决了目前稳态热流法测试中冷板温度低的问题,实现了温控组件热导率和吸热量测量。同时,根据不同温度下的PID参数自整定结果,提出分段极值约束PID控制方法,减小温度超调。(4)利用本文提出的热物性测量方法和研制的热物性测量装置进行了实验,并进行了不确定度分析。通过对基本材料的热导率的测试,验证了在宽温度范围内,对热流计灵敏系数随温度变化标定的必要性。然后,对容器中的正二十二烷和丁四醇的热物性进行了测试实验,并对实验结果进行了比较和分析,验证了测试方法的可靠性。通过不确定度分析,容器中材料热导率测试的标准不确定度优于3.79%,相变温度测试标准不确定度为0.3°C,吸热量测试标准不确定度为1.99%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相变温控论文参考文献

[1].王佳优,马广朋,康帅帅,张永存.相变温控导热增强的多孔金属梯度优化设计[J].计算力学学报.2019

[2].王勇.相变温控材料热物性测量技术及实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].康帅帅.面向相变温控的梯度多孔金属材料导热增强设计[D].大连理工大学.2017

[4].李兵华,曹树平,罗小辉.伺服阀用超磁致伸缩驱动器的相变温控研究[J].机床与液压.2014

[5].尹辉斌,郭晓娟,高学农.相变温控在电子器件热控制中的应用进展[J].广东化工.2014

[6].潘艾刚,王俊彪,张贤杰.相变温控技术在航天热控领域中的应用现状及展望[J].材料导报.2013

[7].郭亮,吴清文,丁亚林,张洪文,张继超.航空相机焦面组件相变温控设计及验证[J].红外与激光工程.2013

[8].张芳,王小群,杜善义.相变温控在电子设备上的应用研究[J].电子器件.2007

[9].邓安仲,李胜波,沈小东,闫斌,张雄.相变温控混凝土相变储热性能试验研究[J].后勤工程学院学报.2007

[10].周伟,张芳,王小群.相变温控在电子设备上的应用研究进展[J].电子器件.2007

论文知识图

PTCC相变温控效果评价实验装置...相变温控装置(PTCC)示意图典型的相变温控装置用于TIA的相变温控装置结构示意...用在SBR中的相变温控装置结构示...复合上相变温控复合材料的新型...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

相变温控论文_王佳优,马广朋,康帅帅,张永存
下载Doc文档

猜你喜欢