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陶瓷基复合材料涡轮叶片前缘各向异性导热系数赋值及其导热特性研究
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作者 张泽宇 陶志 +1 位作者 宋立明 李军 《推进技术》 北大核心 2025年第8期175-187,共13页
为了获得陶瓷基复合材料涡轮叶片前缘的导热特性预测方法并揭示其导热机理,本文提出了一种基于前缘半圆柱模型的微观导热系数赋值方法。通过数值仿真方法研究了2.5D编织CMC前缘的导热特性,对微观模型和宏观模型的温度场波动的预测精度... 为了获得陶瓷基复合材料涡轮叶片前缘的导热特性预测方法并揭示其导热机理,本文提出了一种基于前缘半圆柱模型的微观导热系数赋值方法。通过数值仿真方法研究了2.5D编织CMC前缘的导热特性,对微观模型和宏观模型的温度场波动的预测精度进行比较,并基于微观模型进一步探究了基体导热系数、纤维主导热系数、纤维副导热系数变化对CMC前缘温度分布的影响规律。结果表明,相比于宏观模型,微观CMC前缘模型能更准确地预测局部热点和温度波动情况,且宏观模型对最高温度的预测偏小,可达27.1K。基体导热系数、纤维主导热系数和纤维副导热系数的变化对CMC前缘的温度分布和均温性都有显著的影响。基体导热系数的增加导致温度水平不均匀度减小84%,显著提高水平均温性。纤维的主导热系数和副导热系数的变化对垂直方向均温性有显著影响,变化幅度分别为276%和58.8%。特别是,纤维主导热系数增加导致中间位置局部热点消失,纤维副导热系数增加会导致高温区域位置发生迁移。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 涡轮叶片 前缘 各向异性导热系数 传热性能
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用3ω法测量非线性KTP晶体各向异性导热系数 被引量:1
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作者 王照亮 唐大伟 陈焕倬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1071-1075,共5页
非线性KTP(KTiOPO4)晶体的各向异性导热性能对于部分消除热应力以改善倍频效果具有重要作用。建立了3ω法测试系统,介绍了其测量各向异性材料的原理。测试了SiO2薄膜/Si衬底试样的导热系数,验证了该实验方法及系统的合理性。应用此方法... 非线性KTP(KTiOPO4)晶体的各向异性导热性能对于部分消除热应力以改善倍频效果具有重要作用。建立了3ω法测试系统,介绍了其测量各向异性材料的原理。测试了SiO2薄膜/Si衬底试样的导热系数,验证了该实验方法及系统的合理性。应用此方法测试得到KTP晶体沿径向和倍频方向(轴向)的导热系数,得到其不均匀度为0.737。结果验证了KTP晶体导热系数的各向异性。设计的实验系统可以有效测量各向异性晶体的导热性能。 展开更多
关键词 KTP晶体 各向异性导热系数 3ω法
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锂离子电池导热系数的各向异性特性表征
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作者 盛飞 盛雷 周钦健 《农业装备与车辆工程》 2025年第4期87-91,98,共6页
针对锂离子电池各向异性导热系数的表征问题,提出了一种将实验测量和数值模拟相结合的表征方法——极值寻优法。通过实验掌握电池受热时的温变特征,然后借助数值模拟将电池的展向导热系数设定为其法向导热系数的某一倍数来分析电池的热... 针对锂离子电池各向异性导热系数的表征问题,提出了一种将实验测量和数值模拟相结合的表征方法——极值寻优法。通过实验掌握电池受热时的温变特征,然后借助数值模拟将电池的展向导热系数设定为其法向导热系数的某一倍数来分析电池的热场分布,并考察两者之间的一致性。研究发现,电池的展向导热系数显著大于其法相导热系数,方形和圆柱形电池的展向与法向导热系数的比值分别高达40.5和20.3。研究结果对探讨电池导热系数的各向异性特性具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 锂离子电池 各向异性导热系数 特性表征 极值寻优法
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锂离子电池各向异性导热的实验与建模 被引量:19
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作者 冯旭宁 李建军 +3 位作者 王莉 高剑 何向明 欧阳明高 《汽车安全与节能学报》 CAS 2012年第2期158-164,共7页
锂离子电池热特性影响其性能、安全和寿命,需要进行专门研究。该文建立了锂离子电池的热模型,其中的锂离子电池被简化为具有各项异性导热的长方体。以实验确定电池的各向异性导热系数。在导热系数和对流换热系数未知的前提下,基于建模... 锂离子电池热特性影响其性能、安全和寿命,需要进行专门研究。该文建立了锂离子电池的热模型,其中的锂离子电池被简化为具有各项异性导热的长方体。以实验确定电池的各向异性导热系数。在导热系数和对流换热系数未知的前提下,基于建模仿真结果,发现了3个特征温度点对应的等温线与导热系数和对流换热系数的关系,即"三线共点"图解法。利用该图解法所进行的仿真结果,与单体电池的实验值相吻合。这证明:垂直于电池内部叠层方向的导热系数小于平行方向的导热系数。 展开更多
关键词 三元锂离子电池 热特性建模 各向异性导热系数 “三线共点”图解法
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陶瓷基复合材料端壁气膜冷却特性实验数值研究 被引量:6
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作者 杜昆 陈麒好 +5 位作者 孟宪龙 李华容 仝麒琬 王力泉 梁庭睿 刘存良 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期175-185,共11页
为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传... 为了解决陶瓷基复合材料(CMC)各向异性导热特点而带来的温度场分布变化问题,基于热固耦合数值模拟手段并采用等效导热系数法将CMC端壁导热系数等效为X,Y,Z三个方向的宏观等效导热系数,研究了主传热方向与次传热方向导热系数比(R),主传热方向与主流方向夹角(γ)与端壁冷效分布之间的关系。当端壁导热系数呈现各项异性特征时,端壁表面冷却带朝着主传热方向发生扭曲,R越大扭曲现象越明显。γ=0°时展向平均冷效峰值相比γ=90°要低15%~16%,而下游中心线冷却效率峰值则要高出11.1%~26.2%。对于无气膜覆盖的冷气出口上游区域,冷却带对主传热方向以及导热系数比的变化更为敏感。采用交错多排圆柱孔端壁结构进行了实验,对比了高温合金和CMC材料的综合冷效分布情况。在吹风比M=3~5情况下,CMC端壁的整体综合冷却效率比高温合金端壁低4.32%~5.10%,这主要是厚度方向导热系数的不同导致的。实验结果与理论模化公式结果符合良好,验证了模化公式的准确性。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 各向异性导热系数 前倾扇形孔 多排孔端壁 综合冷却效率 热固耦合
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