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第54届国际物理奥林匹克竞赛实验试题介绍与解答
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作者 郭旭波 蒋硕 +2 位作者 张留碗 安宇 阮东 《物理实验》 2024年第11期35-44,共10页
第54届国际物理奥林匹克竞赛实验题为铜棒中的热传导和相位阶跃衍射,铜棒中的热传导试题涉及到的内容包括热传导、对流和温度传感器的特性等内容;相位阶跃衍射试题涉及到测量透明载玻片的厚度和未知液体的折射率.2个实验题难度和题量适... 第54届国际物理奥林匹克竞赛实验题为铜棒中的热传导和相位阶跃衍射,铜棒中的热传导试题涉及到的内容包括热传导、对流和温度传感器的特性等内容;相位阶跃衍射试题涉及到测量透明载玻片的厚度和未知液体的折射率.2个实验题难度和题量适中,对实验仪器调节的难度不高,学生对涉及到的理论知识和实验内容均较为熟悉.本文给出了具体试题和竞赛组织者给出的标准解答. 展开更多
关键词 国际物理奥林匹克 热传导 衍射
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热导率测量实验中温度分布不均匀的影响
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作者 翦知渐 杨皓翔 +1 位作者 谢中 周艳明 《物理实验》 2024年第12期19-23,共5页
在稳态法测量非良导体热导率的实验中,分析了加热盘温度分布的不均匀性及其对实验结果的影响.待测样品的热量流入面与热量流出面的温度都不均匀,因此不能简单用某个位置的温差值来计算结果.本文建立了简单模型来描述加热盘中心区温差与... 在稳态法测量非良导体热导率的实验中,分析了加热盘温度分布的不均匀性及其对实验结果的影响.待测样品的热量流入面与热量流出面的温度都不均匀,因此不能简单用某个位置的温差值来计算结果.本文建立了简单模型来描述加热盘中心区温差与边缘区温差的关系,并由此导出了有效的修正计算公式. 展开更多
关键词 热导率 稳态法 非均匀温度场
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超材料光谱选择性热辐射实验研究 被引量:1
3
作者 陈志辉 苏航 +5 位作者 邓美秋 张振福 郑浩斌 欧阳建明 邓楚芸 何新 《大学物理实验》 2024年第2期1-5,38,共6页
热辐射是物理实验研究的一个重要方面。基于金属-介质-金属“三明治”式微纳米结构,制作了一种超材料光谱选择性窄带热辐射源。测量结果表明,该辐射源能够将热辐射能量集中在9.03μm波长附近,峰值发射率高达98.0%,发射带宽仅为1.58μm... 热辐射是物理实验研究的一个重要方面。基于金属-介质-金属“三明治”式微纳米结构,制作了一种超材料光谱选择性窄带热辐射源。测量结果表明,该辐射源能够将热辐射能量集中在9.03μm波长附近,峰值发射率高达98.0%,发射带宽仅为1.58μm。实验还展示了这种热辐射源峰值辐射波长的灵活调控特性。 展开更多
关键词 热辐射 超材料 窄带
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基于集成谐振及干涉效应的温度自补偿薄膜厚度检测方法
4
作者 孙雨 刘伟 +2 位作者 姜春雷 陈朋 王园春 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期111-120,I0008,共11页
塑料薄膜厚度检测结果受环境温度影响较大。基于微纳光纤环形谐振腔(MLR)和法布里—珀罗(F-P)干涉仪,提出一种集成薄膜厚度检测温度自补偿方法,先利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的MLR监测温度变化,再利用薄膜前后表面形成的F-P腔测量薄... 塑料薄膜厚度检测结果受环境温度影响较大。基于微纳光纤环形谐振腔(MLR)和法布里—珀罗(F-P)干涉仪,提出一种集成薄膜厚度检测温度自补偿方法,先利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的MLR监测温度变化,再利用薄膜前后表面形成的F-P腔测量薄膜厚度,最后根据反射光谱表现的MLR和F-P干涉的集成效应,实现单光源单解调装置的温度和薄膜厚度同时解调,达到薄膜厚度测量的温度自补偿效果。结果表明:集成薄膜厚度检测温度自补偿方法能够准确检测由温度波动引起的薄膜厚度变化,温度灵敏度为166 pm/℃,温度为25~55℃时可实现温度自补偿,最大相对误差由0.51%降低至0.11%。与其他厚度检测方法相比,集成于检测厚度传感器的温度自补偿薄膜厚度检测方法灵敏度高、实现无损检测、快速检测及测量不受温度影响,在石油化工及生物检测领域提高薄膜测厚效率、提升测厚准确度方面具有较好应用。 展开更多
关键词 微纳光纤 MLR F-P干涉 薄膜厚度 温度自补偿 光谱分析
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原位电镜观测氧化石墨烯的加热还原过程
5
作者 白天琦 黄坤 +2 位作者 杜进隆 裴嵩峰 高鹏 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期405-412,共8页
近年来石墨烯导热膜在高性能手机等电子产品里获得了广泛的应用。通过加热的方式还原氧化石墨烯是一种被应用于石墨烯导热膜批量制备的商业方法,但其原子尺度上的结构演化过程并不很清楚。本文利用球差校正扫描透射电镜原位观测了氧化... 近年来石墨烯导热膜在高性能手机等电子产品里获得了广泛的应用。通过加热的方式还原氧化石墨烯是一种被应用于石墨烯导热膜批量制备的商业方法,但其原子尺度上的结构演化过程并不很清楚。本文利用球差校正扫描透射电镜原位观测了氧化石墨烯在加热条件下还原的微观结构演化,结果表明,氧化石墨烯在还原初期会释放大量气体从而形成丝状网络结构,且层间距会随着还原进程而减小,经过高温石墨化的还原氧化石墨烯能够具有稳定的结构。本论文的研究揭示了氧化石墨烯在还原过程的微观结构演化,为指导优化还原氧化石墨烯基导热膜的制备和应用提供了有参考价值的信息。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 原位加热 孔洞 层间距 还原氧化石墨烯
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基于有限体积法的巷道围岩散热无因次分析 被引量:9
6
作者 秦跃平 王健 +2 位作者 郝永江 刘伟 孔松 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期5-7,12,共4页
根据巷道围岩散热的特点,建立了非稳态围岩导热微分方程,运用有限体积法对方程进行了处理。引入无因次准数,对导热微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次分析。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算,得到巷... 根据巷道围岩散热的特点,建立了非稳态围岩导热微分方程,运用有限体积法对方程进行了处理。引入无因次准数,对导热微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次分析。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算,得到巷道围岩内部在不同时间点下不同节点处的温度变化曲线、不同毕渥数时不同时间点下的巷道壁面温度和不稳定换热准数曲线。通过查图得到不稳定换热准数,进而可以计算一定长度的巷道围岩散热量。 展开更多
关键词 巷道 围岩散热 无因次分析 有限体积法
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稳态法测算导热系数的原理 被引量:19
7
作者 贾斐霖 李林 史庆藩 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期609-613,共5页
分析了测量导热系数传统模型与相关文献中的修正模型的原理与不足,提出一个较为严密的三维传热学模型,利用MATLAB数值模拟验证了其合理性。推导出计算圆柱型试样导热系数的公式,并得到了适合实际应用的简化公式。以真空橡皮盘为例,定量... 分析了测量导热系数传统模型与相关文献中的修正模型的原理与不足,提出一个较为严密的三维传热学模型,利用MATLAB数值模拟验证了其合理性。推导出计算圆柱型试样导热系数的公式,并得到了适合实际应用的简化公式。以真空橡皮盘为例,定量分析了侧壁散热对导热系数测量值的影响程度,给出了试样规格与测算精度的关系曲线。当试样半径与厚度的比值大于28.9时,侧壁散热的影响将小于5%,故可忽略。 展开更多
关键词 导热系数 稳态法 三维模型 散热影响
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流动型高压液体及其混合物定压比热容测量装置的建立 被引量:9
8
作者 赵小明 刘志刚 陈钟颀 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期1008-1012,共5页
建立了流动型高压液体及其混合物定压比热容测量装置.该装置测量压力可达12MPa,温度范围为280~470K.利用所建的装置测量了纯水的定压比热容,测量结果与文献值比较,其偏差在±0.6%以内,证明了实验装置的可靠性.
关键词 混合物 比热容 测量装置 流动型 高压液体
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激光熔池三维非稳态对流传热过程的数值模拟 被引量:19
9
作者 曾大文 谢长生 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期102-105,共4页
建立了带有移动热源的激光熔池流体流动及传热过程三维非稳态数学模型。采用自适应网格技术离散求解动量方程 ,计算出了不同时刻激光熔池温度分布和速度分布。结果表明 ,激光熔池对流传热非稳态过程是一个预热过程 ,随着时间的推移 ,熔... 建立了带有移动热源的激光熔池流体流动及传热过程三维非稳态数学模型。采用自适应网格技术离散求解动量方程 ,计算出了不同时刻激光熔池温度分布和速度分布。结果表明 ,激光熔池对流传热非稳态过程是一个预热过程 ,随着时间的推移 ,熔池最高温度不断升高 ,熔深和熔池半径不断增大。非稳态过程按时间先后次序分为 3个阶段 :初始阶段 (加热熔化阶段 )、准稳态阶段和快速升温阶段。准稳态阶段熔池形貌、温度分布和速度分布增加幅度不大 ,且持续时间比另两个阶段长 ,说明三维准稳态模型是三维非稳态模型的较好近似。 展开更多
关键词 三维非稳态 对流传热 数值模拟 激光熔池 自适应网络 速度分布 温度分布
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铁矾渣热分解过程研究 被引量:7
10
作者 曹晓恩 洪陆阔 +2 位作者 周和敏 唐小芳 齐渊洪 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期67-70,共4页
采用DSC-TG和XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行了研究。结果表明:铁矾渣的热分解包括脱水、脱氨、氧化和晶型转变等复杂步骤;经750℃焙烧,铁矾渣呈红棕色,最终产物主要为ZnFe_2O_4和Fe_2O_3;基于Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法得到... 采用DSC-TG和XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行了研究。结果表明:铁矾渣的热分解包括脱水、脱氨、氧化和晶型转变等复杂步骤;经750℃焙烧,铁矾渣呈红棕色,最终产物主要为ZnFe_2O_4和Fe_2O_3;基于Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法得到铁矾渣在350~450℃和630~720℃温度区间热分解反应的活化能分别约为260和230 k J/mol,频率因子分别为3.07×10^(19)和1.29×10^(12)。 展开更多
关键词 铁矾渣 热分解 分解产物 动力学参数
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伴行血管在高强度聚焦超声下对温度场的影响 被引量:7
11
作者 陈琦 白景峰 陈亚珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期130-134,共5页
在高强度聚焦超声(HIFU)下,研究了管径不同的伴行血管对于组织温度分布的影响.基于3个热平衡方程提出了1个生物热传导模型,针对带有直径为50~300μm成对血管的组织,利用有限元方法进行了3-D温度瞬态仿真,并对血管直径、血液流速和血液... 在高强度聚焦超声(HIFU)下,研究了管径不同的伴行血管对于组织温度分布的影响.基于3个热平衡方程提出了1个生物热传导模型,针对带有直径为50~300μm成对血管的组织,利用有限元方法进行了3-D温度瞬态仿真,并对血管直径、血液流速和血液灌流率对3-D温度分布的影响进行了比较.结果表明,血管直径和血流速度是影响HIFU作用下组织温度分布的决定因素,此外,该模型可以给出较为准确的组织消融量. 展开更多
关键词 生物热传导 高强度聚焦超声 形状因子 有限元法
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计算导热系数的新公式 被引量:10
12
作者 贾斐霖 高丽丽 +2 位作者 郝琦 李林 史庆藩 《大学物理》 北大核心 2012年第3期62-65,共4页
在传统的一维传热模型下导热系数的计算公式误差较大.本文通过建立试样内部的三维传热模型,更为科学地考虑了侧壁散热的影响,推导出了计算导热系数的新公式.以橡胶为研究材料进行实验,证明了新公式的合理性.引入影响因子P来衡量侧壁散... 在传统的一维传热模型下导热系数的计算公式误差较大.本文通过建立试样内部的三维传热模型,更为科学地考虑了侧壁散热的影响,推导出了计算导热系数的新公式.以橡胶为研究材料进行实验,证明了新公式的合理性.引入影响因子P来衡量侧壁散热对系统的影响程度,分析得到P值随着试样厚度增加而增大. 展开更多
关键词 导热系数 稳态法 三维模型 散热影响
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手机OLED屏幕子像素排布的观察与颜色合成实验
13
作者 王希成 刘文晶 +2 位作者 赵争妍 刘斌 张水合 《大学物理实验》 2024年第5期54-57,共4页
三基色原理是彩色显示器件的基本原理之一,颜色合成实验是物理实验体系中体现三基色原理的常见实验。将实验内容与日常生活紧密结合,激发学生的学习兴趣,是提升实验教学效果的有效手段。学生自己的手机作为实验仪器设计的手机OLED屏幕... 三基色原理是彩色显示器件的基本原理之一,颜色合成实验是物理实验体系中体现三基色原理的常见实验。将实验内容与日常生活紧密结合,激发学生的学习兴趣,是提升实验教学效果的有效手段。学生自己的手机作为实验仪器设计的手机OLED屏幕子像素分布的观察与颜色合成实验能够在完成颜色相加混合实验的同时,调动学生的探究热情,实现良好的教学效果。与现行实验相比,开展实验不需要额外光源和颜色合成仪,成本大幅降低,具有良好的推广意义。 展开更多
关键词 手机 OLED屏幕 子像素排布 颜色合成
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多热源合成碳化硅温度场的均匀性研究 被引量:6
14
作者 王晓刚 陈杰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期97-100,共4页
通过对碳化硅冶炼炉内温度场的数值模拟,研究了单热源炉与多热源炉温度梯度的分布与演变规律,并采用X衍射对多热源与单热源合成炉中不同部位的合成产品的物相进行了对比分析。研究表明,多热源合成炉内温度场均匀性更好;适合碳化硅生长... 通过对碳化硅冶炼炉内温度场的数值模拟,研究了单热源炉与多热源炉温度梯度的分布与演变规律,并采用X衍射对多热源与单热源合成炉中不同部位的合成产品的物相进行了对比分析。研究表明,多热源合成炉内温度场均匀性更好;适合碳化硅生长的高温区域,多热源法要大于Acheson单热源法;多热源合成炉内无高温聚集区,生产更平稳、更安全。 展开更多
关键词 碳化硅 多热源 温度场 均匀性 温度梯度
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氧弹法测定奥里油的热值 被引量:8
15
作者 邬蓓蕾 林振兴 於雷 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期700-701,共2页
提出了利用正癸烷作助燃剂诱发奥里油燃烧在量热仪上准确测定热值的新方法,成功解决了奥里油不易直接被点燃的问题。此法准确、简便、实用,可用于日常检测工作。
关键词 量热仪 奥里油 热值 正癸烷
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矿井LED灯的发热分析及光源设计 被引量:4
16
作者 徐晓冰 许可义 +3 位作者 穆道明 王建平 李伟 徐治户 《煤矿机械》 2017年第4期12-15,共4页
从光源光辐射与热传导理论出发,分析矿井巷道灯的圆形LED布局结构的等效热阻网络,在保证光源光通量不变的情况下,对比分析不同的散热方式、额定功率不同的LED芯片、LED芯片的驱动电流及其数量,来分析LED光源的发热及散热情况,最后结合... 从光源光辐射与热传导理论出发,分析矿井巷道灯的圆形LED布局结构的等效热阻网络,在保证光源光通量不变的情况下,对比分析不同的散热方式、额定功率不同的LED芯片、LED芯片的驱动电流及其数量,来分析LED光源的发热及散热情况,最后结合实际光源对比分析散热效果。结果表明:在保证LED光源光通量及PCB板的大小不变时,降低LED芯片的驱动电流并增加LED芯片的数量,可以改善光源的温度分布,并降低光源的经济成本。 展开更多
关键词 LED 温度 驱动电流
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随机弹性杆在随机瞬态温度场下的热响应分析 被引量:2
17
作者 阎彬 陈建军 马洪波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期631-636,共6页
研究弹性杆在其物理参数、温度场同时具有随机性时的热响应。利用隐式差分法求解随机瞬态温度场,结合Monte-Carlo模拟法得到各时间节点处结构温度场分布的数字特征。利用随机因子的有限元法推导出在各时间节点处结构位移和单元应力响应... 研究弹性杆在其物理参数、温度场同时具有随机性时的热响应。利用隐式差分法求解随机瞬态温度场,结合Monte-Carlo模拟法得到各时间节点处结构温度场分布的数字特征。利用随机因子的有限元法推导出在各时间节点处结构位移和单元应力响应的均值和方差计算表达式,其中加入了随机机械载荷的影响。通过悬臂杆的算例,得到结构各节点位移响应及单元应力响应在瞬态变温阶段内均值和均方差的变化规律;并考察了在随机力载荷和随机热载荷共同作用下,各随机参数的分散性对响应分散性的影响。 展开更多
关键词 数字特征 隐式差分 随机因子 热响应 瞬态温度场
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分段保护超导螺线管磁体失超过程的过电压 被引量:1
18
作者 郭兴龙 徐风雨 +4 位作者 王莉 潘衡 吴红 刘孝坤 M.A.Green 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1112-1116,共5页
超导磁体失超过程的过电压准确分析是失超保护系统设计的基础。对于分段保护的超导螺线管磁体,在传统椭球形正常区失超传播模型的基础上,将3维温度计算结果映射到1维导线方向上,确定沿导线的温度分布,进而计算出各匝电阻。将线圈看作以... 超导磁体失超过程的过电压准确分析是失超保护系统设计的基础。对于分段保护的超导螺线管磁体,在传统椭球形正常区失超传播模型的基础上,将3维温度计算结果映射到1维导线方向上,确定沿导线的温度分布,进而计算出各匝电阻。将线圈看作以匝为单位的电阻和电感组成的电路,计算出沿导线的电阻电压、电感电压以及合电压瞬态分布,较准确地估计了失超过程中最大对地电压、层间电压和匝间电压。利用该方法对某分段保护的螺线管磁体进行了计算,获得了失超过程中磁体内部过电压;发现磁体内部的电压分布由方向相反的电感电压和电阻电压共同决定;以单段正常区电阻电压作为该磁体对地电压过于保守。 展开更多
关键词 超导磁体 失超保护 分段保护 失超模拟 过电压
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用混合量热法测冰熔解热系统误差剖析 被引量:10
19
作者 王宝升 王维理 +1 位作者 张爱军 亓夫军 《大学物理实验》 1997年第3期54-56,共3页
本文根据实验实际,对用混合量热法测定冰的熔解热的系统误差进行了估其与分析,并据此提出了减小系统误差的建议。
关键词 冰熔解热 系统误差 热交换估算
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不确定条件下的设备热物性参数辨识 被引量:2
20
作者 寇蔚 孙丰瑞 杨立 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期258-261,共4页
本文考虑了热物理量测量的随机性,建立了试件温度场参数识别的随机方法,研究了热物理量测的随机特性对识别结果的影响。
关键词 参数辨识 传热反问题 不确定性
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