补偿式数字量热计的标定——“补偿式量热学原理”的再验证

前言“补偿式数字量热计”,是根据“补偿式量热学原理设计而成的。该仪器由恒温槽补偿式量热单元以及微机控制系统三部分构成。本仪器可用于液—固,液—液反应热、溶解热、吸附热、解离热等的测量。与传统的量热仪器相比,本仪器具有如下特点: 1.在热效应测试过程中,体系温度始终被维持基本不变,且等于环境温度。体系与环境之间的温差近于零,因而,不再需要计算热交换改正值。这与传统上根据体系温度变化△v的大小去度量热效应的方法,是完全不同的。2.无论是“吸热”或者是“放热”     

无导轨空间坐标测量系统的光笔优化设计

阐述一种全新的无导轨光笔式三坐标测量系统的光笔结构.采用工作冗余方式3/4[G]进行光笔系统冗余设计,使光笔系统具有一个冗余度以实现系统自标定和挡光自恢复.确定了求解系统自标定最小二乘问题的有效算法.点光源坐标误差为±0.1mm时,光笔系统误差≤0.1mm.采用不同调制频率光可以识别多个点光源.     

物理化学实验中差热图谱的解析讨论

讨论了DTA图谱(差热图谱)中峰的起点、顶点、结束点、峰面积、重叠峰的意义以及峰形所揭示的某些反应动力学意义；阐述了DTA图谱的解析方法，在一定实验条件下可以定性确定样品在实验温度范围内是否产生热效应，以及产生热效应的起始温度和相对热效应的大小。     

青藏公路沥青路面下活动层的热状态分析

在工程活动影响下,青藏公路沥青路面下活动层热状态与天然条件有着较大的差别,根据沥青路面和天然条件下活动层的热交换,活动层热交换都处于热积累过程,后者是由于气候变化的结果,同时,沥青路面下活动层的热交换远大于天然地面,在活动层中形成融化夹层。通过沥青路面下水热效应和水平热交换的分析,给出了影响沥青路面下活动层热状态的主要影响因素。     

半导体量热学——Ⅰ、半导体量热学基础

本文从分析量热学中的主要矛盾入手,把量热计分为“环境”和“量热单元”两大部分。通过对于半导体致冷技术特征的分析,论证了这种技术在量热学领域内的环境控温、温差监测以及实现热效应的补偿测试等方面之应用的合理性与有效性。     

小颗粒粮食介质声传播性质研究

从颗粒介质模型出发,对粮食介质中声传播性质进行了研究.结果发现:小颗粒粮食介质系统声学性质与动粘滞率和热效应都有关,除了在低频和高频情况下,空气有效压缩率趋于绝热压缩率外,在中间频率范围,系统的声学性质均受热效应影响,有效压缩率变成复数值,且与空隙的形状有关;粘滞和热效应对声传播速度都产生影响,相比之下,热效应影响更大.     

地板送风室内温度分布预测模型

为了研究地板送风方式下有冷却壁面的房间的室内温度特性,本文对常用的多区热质平衡模型作了些修改.修改后的多区热质平衡模型包括3个模块,即壁面流模块、热羽流模块和热移动模块.该模型综合了墙体热传导、壁面对流热交换以及内部控制体之间的对流热交换过程.并通过典型实验验证了该区域模型的可靠性.研究表明:(1)室内外温差越大,壁面下降流越显著且流量越大;(2)下降流影响房间内温度分布且破坏了地板送风房间的温度分层特性;(3)预测值与实验值有着良好的一致性,因此该模型可用来预测具有冷却壁面的地板送风房间温度分布.     

半导体量热学——Ⅱ半导体多用量热计的研制

本文通过半导体多用量热计的研制和实验工作,证明了半导体致冷与量热学相结合的有效性。本量热计采用了我们自己设计制造的半导体恒温槽和温差电传感器。恒温槽使用温度范围为0℃～60℃,传感器监测温差的灵敏度为25μv/0.001℃。本量热计既能以绝热法操作,也能以环境等温法操作。测试精度为0.06%左右。在前一种情况下,用水来标定量热计,所得结果为C_p(25℃)=0.9981±0.0030Cal/g·℃;在后一种情形下,用Kcl来标定,得▽H(200H_2O·298.15k)=17.556±0.011KJ/mol。所得结果与1974年IUPAC的推荐值非常符合。     

LD端面泵浦激光晶体热效应分析

针对二极管激光器端面泵浦Nd:YVO晶体工作特点,提出矩形各向异性激光晶体热模型.在晶体周边冷却,两通光面绝热情况下,通过求解泊松热传导方程,得出了矩形截面Nd:YVO4激光晶体的温度分布,进而求解Nd:YVO4激光晶体端面热膨胀量.研究结果表明,在泵浦功率为18W时,激光晶体泵浦面最高升温344.4K,最大热形变量2.85μm.对激光晶体温度场分布和端面热形变的研究,为解决晶体热效应提供了理论基础.     

基于管冷系统的大体积混凝土水化热时变温度效应

为研究大体积混凝土水化反应过程中的时变温度效应,以黄土地区亚洲第二高墩天宁沟特大桥为研究对象,建立主墩承台有限元模型,分析大体积混凝土承台水化热时变温度效应;通过数值模拟优化现场管冷系统,并布置温度传感器实测大体积混凝土承台内表时变温度场,验证所建立模型的准确性;在此基础上,分析混凝土入模温度、导热系数和表面对流系数对大体积混凝土承台内部绝热温升、表面温升和内表温差的影响。研究结果表明:有限元计算所得大体积混凝土承台内部绝热温升与实测结果基本吻合,但其出现时间较实测值滞后约60 h;受环境温度和保温措施的影响,大体积混凝土承台表面实测温度波动较大,内表温差也呈波动状态;混凝土入模温度与大体积混凝土承台内表最高温和内表温差线性相关,较低的混凝土入模温度能迅速降低混凝土最大绝热温升,绝热温升越大,混凝土入模温度对其内表最大温升和内表温差的影响越大;大体积混凝土承台最大绝热温升出现时间与混凝土导热系数对数相关,混凝土导热系数越大,其最大绝热温升越大;绝热温升受混凝土表面对流系数的影响较小,但混凝土结构进入降温阶段后,其表面对流系数越大,内部温度降低速率越快;混凝土表面温升受其表面对流系数的影响较大,混凝土表面对流系数越小,其表面最大温升越大,结构进入降温阶段后,混凝土表面温度降低速率越快。     

多段负压绝热乙苯脱氢反应工艺

乙苯催化脱氢制苯乙烯是苯乙烯工业生产的重要方法，经典的脱氢工艺分为二段绝热、负压脱氢、段间再热等过程。本文探讨了三段绝热负压脱氢工艺，与经典二段相比，三段工艺反应温差小、乙苯转化率可达70％以上，单程收率提高11％，生产能力有了较大的提高，同时水蒸气用量较少，是一项有竞争力的技术。     

高性能绝热量热系统的开发

在 8 0～ 4 0 0K自动精密绝热量热装置的基础上 ,利用美国惠普公司制造的AGILENT 34970A及配套模块 ,对绝热量热测试过程的加热和绝热控制、能量和温度测量等实现了全过程的自动控制 .热平衡判据、温度测量、绝热控制、热容数据的计算和处理、结果显示和打印均由计算机自动完成 .开发的系统结构紧凑 ,性能稳定 ,操作方便 ,用量热标准物α-Al2 O3标定 ,与美国标准局数据比较 ,相对误差小于± 0 .35 % .     

材料绝热剪切敏感性表征及测试方法研究

为了定量评价不同材料对绝热剪切变形的敏感程度差异,采用绝热剪切扩展能的衍生量--绝热剪切敏感因子Ψ表征这一差异,并建立了相应的实验测试系统.采用此测试系统对两种不同组织的新型贝氏体钢进行了绝热剪切敏感性测试,测试结果与前人的认识一致.定量地解决了绝热剪切敏感性的评价问题和测试问题,为进一步工程应用奠定了基础.     

脉管制冷机内自然对流影响的数值分析

通过对脉管内自然对流的数值模拟,在相同的冷、热端温度条件下,研究重力的方向对脉管内自然对流的流场、温度场及脉管内热交换的影响,并进行了对比分析。采用二维圆柱坐标,引入Boussinesq假设,计算稳态的自然对流。计算表明,冷端在下（冷面朝上）时,自然对流对脉管内的换热有抑制的作用,有利于保持两端的温差,从而使得在冷端与冷端温度相同、热端与热端温度相同的情况下,冷端在下时端部所需的导热量是冷端在上时的31％。这一结论与实验测试结果一致。所做的理论分析对脉管制冷机的良好运行有指导意义。     

设施农业中水蒸气的回收利用研究(Ⅰ)--回收原理和系统结构设计

根据地气温度差原理，设计了一个可安装在温室等农业设施内的水蒸气回收系统——地-气热交换水蒸气回收系统，并对该系统的结构特征进行了实验研究。结果表明：地-气热交换水蒸气回收系统的回收管道口径、长度和空气吸入量与水蒸气回收量成正比。     

高超声速飞行器综合热效应问题

综合热效应会导致高超声速飞行器多物理场间的时-空强耦合效应更加显著,是未来长航时高超声速飞行器研制中将面临的一个重要问题.本文阐述了综合热效应问题的内涵,结合飞行器多系统耦合现象的物理链路,详细阐述了综合热效应问题的物理本质和预测方法,讨论分析了气动热、气动/结构/轨道耦合等影响综合热效应的关键问题,介绍了耦合实验研究方面的新进展,并对考虑新型复合防热材料跨尺度效应、基于多因素耦合方法的多系统优化设计、舱内热效应对防热系统的影响等综合热效应的外延与拓展问题进行了讨论.     

电子器件在高温气流中的绝热方法研究

提出了一种由真空多层绝热结构和吸热材料组成的电子器件绝热系统，根据实验结果和理论分析，得出了绝热系统内的温度响应函数，在此基础上进一步导出了绝热与吸热层的最佳经例结构，采用该方法设计制做的φ３６／φ２０绝热瓶，可以使电子器件在３６０℃环境中安全工作６ｈ。     

武夷岩茶热重(TGA)分析研究

采用热分析方法(TGA)对5种武夷岩茶进行热重分析.讨论了不同的升温速率、氮气流量、热分析时间对热重分析图谱的影响.实验表明:不同品种武夷岩茶具有各自的热重图谱,根据5种武夷岩茶热重分析图谱之间的差异,可以对其进行区分和鉴别;大叶雀舌的热稳定性最高,矮脚乌龙的热稳定性最差.热分析时间越长、氮气速率越低、升温速率越慢都会使茶叶热失重量降低.     

关于滴状冷凝成核密度和热交换系数的研究

根据成核密度的理论关系式,模拟了不同温差条件下冷凝表面的液滴生长过程,结果显示：液滴尺寸分布具有分形特征,分形维数随着温差的增大而增大;冷凝表面的热交换系数随着温差的增大也相应增大,模拟结果与实验结果相符。     

非均匀温度分布下温差发电阵列拓扑结构优化

利用热电材料实现温差发电技术已成为目前研究热点,但温差发电阵列热端温度分布不均将严重影响系统的输出功率和可靠性。为此,首先针对2×2温差发电阵列,研究其在不同热端温度分布情况下,温差发电阵列内部的连接方式与输出功率和可靠性的关系。其次,提出了一种温差阵列内部连接结构优化方法,通过改变内部连接方式以减少阵列功率损失,提高其可靠性。最后,通过温差实验平台,在不均匀温度下开展了4×4温差发电阵列实验,并与传统串并联阵列、网状阵列和桥型阵列等温差发电阵列进行了输出功率及可靠性比较分析。实验结果表明：在热端温度不一致的情况下,所提出的优化温差发电阵列比传统温差发电阵列可以更好地兼顾温差发电阵列的输出功率与可靠性。