一种计算泡沫金属等效热导率的新模型 被引量：8

1

作者 姚元鹏 刘振宇 吴慧英 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2921-2926,共6页

提出一种针对泡沫金属等效热导率预测的新模型,该模型基于泡沫金属Kelvin十四面体元胞结构建模,以凹面三棱柱近似金属韧带,并考虑韧带交汇处的结点特点,通过热阻分析得到计算等效热导率的表达式。研究表明:该模型对充填不同介质的不同... 提出一种针对泡沫金属等效热导率预测的新模型,该模型基于泡沫金属Kelvin十四面体元胞结构建模,以凹面三棱柱近似金属韧带,并考虑韧带交汇处的结点特点,通过热阻分析得到计算等效热导率的表达式。研究表明:该模型对充填不同介质的不同材质泡沫金属等效热导率均有较高的预测精度(平均偏差均小于10%),与文献其他半经验模型相比能更好兼顾预测精确性和通用性。 展开更多

关键词 泡沫金属 等效热导率 模型 预测 传热 测量

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耐热合金蜂窝等效热导率的实验研究 被引量：5

2

作者 赵剑 谢宗蕻 +1 位作者 李玮 田江 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期529-532,共4页

耐热合金蜂窝夹芯结构是高超音速飞行器热防护系统外面板的理想候选方案。针对Hastelloy X耐热合金蜂窝夹芯结构开展了稳态传热实验,通过控制加热板温度,获得了一组热平衡时蜂窝夹芯结构的热、冷面温度,结合Stefan-Bolt-zmann定律和大... 耐热合金蜂窝夹芯结构是高超音速飞行器热防护系统外面板的理想候选方案。针对Hastelloy X耐热合金蜂窝夹芯结构开展了稳态传热实验,通过控制加热板温度,获得了一组热平衡时蜂窝夹芯结构的热、冷面温度,结合Stefan-Bolt-zmann定律和大空间自然对流实验关联式,采用热阻分析方法得到了Hastelloy X耐热合金蜂窝随温度变化的宏观等效热导率,并采用Swan-Pittman半经验模型预测了该蜂窝的等效热导率,与实验结果对比一致性较好。 展开更多

关键词 耐热合金蜂窝 等效热导率 半经验模型

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纳米孔隔热材料等效热导率的计算 被引量：3

3

作者 陆规 王晓东 段远源 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页

通过文献调研,分别讨论了纳米孔高效隔热材料在微米尺度和纳米尺度下气体导热,纳米尺度孔结构气固耦合等效热导率,添加遮光剂颗粒的气凝胶复合等效热导率和高温辐射等效热导率的计算方法。在此基础上,调研了用于计算流固耦合等效热导率... 通过文献调研,分别讨论了纳米孔高效隔热材料在微米尺度和纳米尺度下气体导热,纳米尺度孔结构气固耦合等效热导率,添加遮光剂颗粒的气凝胶复合等效热导率和高温辐射等效热导率的计算方法。在此基础上,调研了用于计算流固耦合等效热导率计算的几种典型理想结构,结合对纳米孔高效隔热材料等效热导率有影响的各种因素及微米理想结构,采用热阻串并联的分析方法,可以计算纳米孔高效隔热材料的等效热导率。 展开更多

关键词 隔热材料 等效热导率 纤维 遮光剂 裂缝

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基于多孔介质和等效热导率模型的快堆乏燃料组件传热特性数值分析 被引量：2

4

作者 韩旭 熊进标 +2 位作者 王学浩 胡文军 程旭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1400-1406,共7页

乏燃料组件在运输或转运过程中,组件会裸露在传热较差的气体介质内,需关注其散热性能。为模拟乏燃料组件的传热特性,采用多孔介质模型模拟组件的流动阻力,并利用等效热导率模型模拟组件内部的传热。由于自然对流条件下乏燃料组件内部流... 乏燃料组件在运输或转运过程中,组件会裸露在传热较差的气体介质内,需关注其散热性能。为模拟乏燃料组件的传热特性,采用多孔介质模型模拟组件的流动阻力,并利用等效热导率模型模拟组件内部的传热。由于自然对流条件下乏燃料组件内部流动符合层流假设,在多孔介质阻力模型中忽略了惯性力项的作用。将等效热导率模型的模拟结果与SNL-LMFBR实验结果进行对比,证明了该模拟方法的有效性。计算结果表明,在水平放置工况下乏燃料组件温度轴向呈对称分布,在竖直放置工况下轴向呈非对称分布,乏燃料组件的高温区域向组件上方偏移。 展开更多

关键词 快堆 乏燃料组件 多孔介质模型 等效热导率模型 SNL-LMFBR实验

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AlN/橡胶复合材料等效热导率数值计算 被引量：1

5

作者 何燕 邱金友 +1 位作者 常强 王钰鹏 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期11039-11042,共4页

利用计算机生成不同的AlN/橡胶复合材料等效结构单元,基于三维格子玻尔兹曼模型计算了复合材料的等效热导率。实验制备了AlN/橡胶复合材料,并测定了不同填充量下复合材料的热导率,用以验证模型的有效性。将LBM计算结果与实验结果及Maxw... 利用计算机生成不同的AlN/橡胶复合材料等效结构单元,基于三维格子玻尔兹曼模型计算了复合材料的等效热导率。实验制备了AlN/橡胶复合材料,并测定了不同填充量下复合材料的热导率,用以验证模型的有效性。将LBM计算结果与实验结果及Maxwell、Bruggeman、Nielsen等模型进行了比较,发现本文数值计算结果与Maxwell模型吻合较好,相比较于Bruggeman模型与Nielsen模型更加接近实验值。研究了AlN颗粒尺寸及分布方式对复合材料导热性能的影响。结果表明,一定体积分数范围内,粒径较小的AlN颗粒填充橡胶复合材料的等效热导率较大,当体积分数增大到20%,粒径较大的复合材料内先开始形成导热网络,大大提高了热导率;随机分布比均匀分布方式下的复合材料的等效热导率大,不同的粒子空间分布结构是影响复合材料热导率的关键因素。 展开更多

关键词 结构单元 格子玻尔兹曼方法 等效热导率

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温度和压强对硅钢叠片等效热导率影响的实验研究 被引量：3

6

作者 王殿嵩 李青 +4 位作者 李秋昊 李慧文 龙朝明 赵鹏飞 豆瑞锋 《冶金能源》 2018年第3期17-20,42,共5页

文章设计了硅钢叠片等效热导率的实验测试方案,测量不同温度、压强条件下硅钢叠片的等效热导率,最终通过参数回归分析的方法,得到等效热导率随着温度、压强的定量化的变化规律。实验结果表明,在温度一定时,硅钢片之间的等效热导率随界... 文章设计了硅钢叠片等效热导率的实验测试方案,测量不同温度、压强条件下硅钢叠片的等效热导率,最终通过参数回归分析的方法,得到等效热导率随着温度、压强的定量化的变化规律。实验结果表明,在温度一定时,硅钢片之间的等效热导率随界面压强的增大而增大;压强卸载过程的等效热导率高于压强加载过程的等效热导率,并且温度越高,加载和卸载测得的等效热导率数值差别越大;当压强一定时,硅钢片之间的等效热导率随着温度的升高而降低,且压强越大,等效热导率随温度的变化越小。 展开更多

关键词 导热 接触热阻 立体卷铁心 等效热导率

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硬硅钙石二次粒子增强SiO_2气凝胶等效热导率

7

作者 费志方 杨自春 +1 位作者 罗中一 陈国兵 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期71-77,共7页

首先,采用分形交叉球杆模型描述气凝胶骨架微观结构,并引入分形理论处理二次粒子纤维壁复杂的微观形貌,在综合考虑二次粒子间的接触热阻和辐射传热的影响上,建立了二次粒子增强气凝胶的等效热导率计算模型;然后,实验测定了该材料的热导... 首先,采用分形交叉球杆模型描述气凝胶骨架微观结构,并引入分形理论处理二次粒子纤维壁复杂的微观形貌,在综合考虑二次粒子间的接触热阻和辐射传热的影响上,建立了二次粒子增强气凝胶的等效热导率计算模型;然后,实验测定了该材料的热导率,测量值与计算值吻合良好,验证了该模型的正确性;最后,分析了二次粒子密度、粒径、气凝胶密度以及复合密度等对等效热导率的影响。 展开更多

关键词 SIO2气凝胶 硬硅钙石二次粒子 复合绝热材料 等效热导率

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PI-TSV等效热导率提取与验证

8

作者 丁英涛 周明睿 +1 位作者 程志强 肖磊 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1180-1186,共7页

与传统的T/R组件相比,采用转接板技术实现的2.5D集成硅基T/R组件体积更小,集成度更高,散热性能更好.硅通孔(through-silicon-via, TSV)是其中的关键结构.本文针对2.5D集成的复杂T/R组件难以直接建模进行有限元热学仿真的问题,通过提取TS... 与传统的T/R组件相比,采用转接板技术实现的2.5D集成硅基T/R组件体积更小,集成度更高,散热性能更好.硅通孔(through-silicon-via, TSV)是其中的关键结构.本文针对2.5D集成的复杂T/R组件难以直接建模进行有限元热学仿真的问题,通过提取TSV等效热导率的方法简化仿真.对聚酰亚胺(Polyimide, PI)作为绝缘介质层的硅通孔(PI-TSV)进行了相应的有限元数值模拟,并改变结构参数,研究了不同结构因素对PI-TSV等效热导率的影响.给出了PI-TSV等效热导率关于中心导电铜柱直径、绝缘介质层厚度及TSV间距的经验公式. 展开更多

关键词 T/R组件 硅通孔 有限元分析 等效热导率

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微米尺度结构特征对纳米材料热导率的影响 被引量：9

9

作者 陆规 段远源 王晓东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期29-33,共5页

构建了包含纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构的理想结构单元,采用等效电路的分析方法,计算了复合型隔热材料的等效热导率。通过参数计算分析,讨论了纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构对纳米孔高效隔热材料隔... 构建了包含纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构的理想结构单元,采用等效电路的分析方法,计算了复合型隔热材料的等效热导率。通过参数计算分析,讨论了纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构对纳米孔高效隔热材料隔热性能的影响规律。计算结果表明,纤维和遮光剂颗粒的添加,提高了材料的固相热导率,但由于遮光剂颗粒能够有效的抑制材料的高温辐射,故存在最佳的添加比率(本文为30%);纤维的排布方向以及裂缝的大小,均对材料的隔热性能有较大的影响。 展开更多

关键词 纳米孔高效隔热材料 等效热导率 纤维 遮光剂 裂缝

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颗粒弥散复合材料等效导热系数的估算 被引量：7

10

作者 李明伟 朱景川 尹钟大 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期397-398,共2页

等效热导率是热障功能梯度材料的重要热物理性能 ,本文采用最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则 ,推导出了热障型陶瓷 /金属复合材料等效热导系数的普通式。并研究了Ni ZrO2 系复合材料的等效热导率随成分变化的规律 ,将理论值和实... 等效热导率是热障功能梯度材料的重要热物理性能 ,本文采用最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则 ,推导出了热障型陶瓷 /金属复合材料等效热导系数的普通式。并研究了Ni ZrO2 系复合材料的等效热导率随成分变化的规律 ,将理论值和实测值进行了比较。结果表明该理论对热障功能梯度材料的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 等效热导率 陶瓷/金属 功能梯度材料 复合材料

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基于导热形状因子的泡沫金属导热特性分析 被引量：1

11

作者 杨振 姚元鹏 吴慧英 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1295-1301,共7页

通过理论分析引入用于定向计算泡沫金属等效热导率的导热形状因子(m),并基于文献报道的大量实验数据对m进行了计算和分析。研究发现,m随泡沫金属材质、孔隙率及孔密度变化呈显著随机波动现象,无固定趋势或规律可循;泡沫金属等效热导率... 通过理论分析引入用于定向计算泡沫金属等效热导率的导热形状因子(m),并基于文献报道的大量实验数据对m进行了计算和分析。研究发现,m随泡沫金属材质、孔隙率及孔密度变化呈显著随机波动现象,无固定趋势或规律可循;泡沫金属等效热导率的准确预测需纳入多孔泡沫结构定向形变效应影响。鉴于此,通过直接数值模拟获得了m随孔胞形变参数(即沿泡沫金属宏观传热方向与其垂直方向的胞径比)变化的无量纲准则关联式,进而提出了基于m定向预测泡沫金属等效热导率的新方法。对比文献报道实验数据及基于各向同性结构假设的理论模型预测结果发现,上述方法可提高等效热导率的预测精度(平均偏差为0.77%)。 展开更多

关键词 多孔介质 泡沫金属 热传导 等效热导率 预测 导热形状因子

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空间相机碳纤维桁架导热增强设计 被引量：2

12

作者 刘光 郭亮 +1 位作者 胡日查 吴清文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2405-2412,共8页

由于空间相机桁架结构常用的碳纤维复合材料热导率较低,从而导致结构内部易形成较大温度梯度。本文提出通过在碳纤维复合材料表面附着铜网和粘贴铝膜,以实现某空间相机桁架结构的导热增强设计。首先,建立了碳纤维复合材料热导率模型。然... 由于空间相机桁架结构常用的碳纤维复合材料热导率较低,从而导致结构内部易形成较大温度梯度。本文提出通过在碳纤维复合材料表面附着铜网和粘贴铝膜,以实现某空间相机桁架结构的导热增强设计。首先,建立了碳纤维复合材料热导率模型。然后,针对碳纤维复合材料平板表面附着铜网/粘贴铝膜的结构特点,建立了平板的传热模型,并对未经处理的碳纤维复合材料平板以及在其表面分别粘贴0.05mm和0.5mm铝膜、附着等效直径为0.08mm铜网4种不同状态进行了热分析。接着,通过试验测试获得了不同状态平板结构的等效热导率。试验结果表明,表面附着铜网/粘贴铝膜可以使面内等效热导率得到不同程度的改善。其中,在碳纤维复合材料平板表面粘贴0.5mm铝膜效果最好,其可使结构的等效热导率提升至41.3 W/(m·K)。最后,根据试验所得结构等效热导率,对某空间相机碳纤维桁架进行了热设计。桁架结构热分析结果表明,单根桁架杆的轴向温差已由6.8℃减小为0.8℃,桁架结构温度均匀性得到显著改善。 展开更多

关键词 空间光学相机 桁架结构 碳纤维复合材料 导热增强 等效热导率

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基于Lattice Boltzmann方法的1-3型复合材料热传导特征 被引量：2

13

作者 冯蕾蕾 雷芳明 高原文 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期132-136,共5页

基于玻尔兹曼输运理论及相关的格子玻尔兹曼方法对1-3型复合材料的热传导特征以及等效的热传导系数进行了详细研究。首先给出了计算热传导问题的格子玻尔兹曼法二维九速度不可压缩热模型以及边界条件(恒温、绝热)的处理方式,并在此基础... 基于玻尔兹曼输运理论及相关的格子玻尔兹曼方法对1-3型复合材料的热传导特征以及等效的热传导系数进行了详细研究。首先给出了计算热传导问题的格子玻尔兹曼法二维九速度不可压缩热模型以及边界条件(恒温、绝热)的处理方式,并在此基础上探讨了圆形、椭圆形、矩形和随机夹杂的1-3型复合材料的传热特征和等效热导率等,展示了给定时刻下,结构上的温度分布特征以及结构上某点温度随时间的变化特征等。数值结果表明:尽管夹杂截面形状对等效热导率有一定的影响,组分仍是等效热导率最主要的影响因素。 展开更多

关键词 1-3型复合材料 等效热导率 格子玻尔兹曼方法

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遮光剂掺杂SiO_(2)气凝胶传热的统一格子Boltzmann模型研究 被引量：2

14

作者 范坤阳 杨景兴 +4 位作者 许海波 连兴容 何凤梅 陈聪慧 李增耀 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1974-1981,共8页

气凝胶是一种纳米多孔超级隔热材料,其内部的传热过程涉及气相导热、固相导热、气固耦合传热及辐射传热。基于格子Boltzmann方法,演化了含有辐射源项的能量方程和辐射传输方程,建立了描述SiO_(2)气凝胶复合材料内多模式多尺度耦合传热... 气凝胶是一种纳米多孔超级隔热材料,其内部的传热过程涉及气相导热、固相导热、气固耦合传热及辐射传热。基于格子Boltzmann方法,演化了含有辐射源项的能量方程和辐射传输方程,建立了描述SiO_(2)气凝胶复合材料内多模式多尺度耦合传热的统一格子Boltzmann模型,探究了SiC遮光剂粒径和掺杂量对气凝胶复合材料隔热性能的影响,获得了使得材料等效热导率最小的SiC遮光剂最优粒径和最佳掺杂量随温度的变化规律。 展开更多

关键词 SiO_(2)气凝胶 耦合传热 统一格子Boltzmann模型 遮光剂 等效热导率

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催化剂对聚氨酯泡沫塑料浇注工艺及性能的影响 被引量：2

15

作者 马晓静 杨汝平 +1 位作者 赵建设 熊春晓 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期76-78,共3页

通过调整催化剂三乙烯二胺溶液和二月桂酸二丁基锡的用量进行浇注试验。结果表明,室温浇注泡沫塑料的性能(密度、压缩强度、闭孔率、拉伸强度、热导率、等效热导率、线胀系数)与低温浇注泡沫塑料的性能相当,实现了聚氨酯泡沫塑料的室温... 通过调整催化剂三乙烯二胺溶液和二月桂酸二丁基锡的用量进行浇注试验。结果表明,室温浇注泡沫塑料的性能(密度、压缩强度、闭孔率、拉伸强度、热导率、等效热导率、线胀系数)与低温浇注泡沫塑料的性能相当,实现了聚氨酯泡沫塑料的室温浇注。 展开更多

关键词 三乙烯二胺溶液 二月桂酸二丁基锡 等效热导率

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温度触觉表面形态识别 被引量：1

16

作者 周连杰 李建清 +2 位作者 陈从颜 吴剑进 吴剑锋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期343-347,共5页

针对不同接触表面形态的热传导特性,采用温度触觉传感器进行了表面形态的识别分析.讨论了表面形态对接触热传导的主要影响因素,对不同条纹间距、不同条纹深度、不同条纹占空比表面下传感器的温度触觉响应进行了ANSYS仿真,得到了传感器... 针对不同接触表面形态的热传导特性,采用温度触觉传感器进行了表面形态的识别分析.讨论了表面形态对接触热传导的主要影响因素,对不同条纹间距、不同条纹深度、不同条纹占空比表面下传感器的温度触觉响应进行了ANSYS仿真,得到了传感器的温度响应规律.仿真分析表明:条纹深度d、条纹占空比p是表面形态的主要识别因素,对于温度分辨率为0.1℃的传感器,对d的分辨率可达到0.33mm,在p小于0.7的范围内对p的分辨率可达到0.1.并对波纹、粗糙、光滑3种表面形态进行了试验与仿真对比.结果表明,采用的温度触觉传感方法能较好地识别物体表面形态差异. 展开更多

关键词 温度触觉传感器 表面形态 接触温度 等效热导率

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织物接触冷暖感的模拟分析 被引量：3

17

作者 蔡彦 陈怡充 +1 位作者 严航宇 杨允出 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2020年第5期97-102,共6页

为了探究织物接触冷暖感,针对织物与皮肤接触瞬间热量传导情况及其影响因素,采用有限元方法构建三维织物传热仿真模型分析织物接触冷暖感的影响因素。通过Texgen建模软件建立织物三维几何模型,结合等效热导率的串并联模型,用Ansys workb... 为了探究织物接触冷暖感,针对织物与皮肤接触瞬间热量传导情况及其影响因素,采用有限元方法构建三维织物传热仿真模型分析织物接触冷暖感的影响因素。通过Texgen建模软件建立织物三维几何模型,结合等效热导率的串并联模型,用Ansys workbench软件进行仿真模拟。提取最大热通量值与KES-F7型织物冷暖感测试仪的测试结果进行对比验证,结果显示模拟值与测试值误差均在6%以内,且吻合度较好。研究结果表明:织物毛羽层厚度增大时,织物与人体皮肤接触面热通量会随之变小;当织物内部加入高热导率纱线时,织物与人体皮肤接触面热通量值随之增加,且热导率增大时,织物与人体皮肤接触面热通量增幅趋缓;当高热导率纱线数量增多时,织物与人体皮肤接触面热通量值也会明显增大。 展开更多

关键词 冷暖感 有限元模拟 等效热导率 机织物

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燃料污垢对典型事故工况的影响研究

18

作者 臧丽叶 陈华发 +1 位作者 王雄 周琴 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期250-255,共6页

新版HAD 102/07—2020核动力厂反应堆堆芯设计中明确要求:设计分析应考虑反应堆冷却剂系统正常运行产生的腐蚀产物在包壳表面的沉积导致的燃料棒传热恶化。因此,有必要分析燃料污垢对事故工况下燃料棒传热性能的影响,特别是以燃料芯块... 新版HAD 102/07—2020核动力厂反应堆堆芯设计中明确要求:设计分析应考虑反应堆冷却剂系统正常运行产生的腐蚀产物在包壳表面的沉积导致的燃料棒传热恶化。因此,有必要分析燃料污垢对事故工况下燃料棒传热性能的影响,特别是以燃料芯块温度和包壳温度为验收准则的典型事故工况。本文开发污垢计算模型,采用等效热导率关系式计算含污垢和氧化层的包壳热导率,即认为污垢、氧化层均匀分散在包壳层中,使得包壳热导率变化,该等效包壳层所引起的温度梯度与实际情况相同。随后,基于对“华龙一号”核动力厂事故分析结果,选取了典型非LOCA事故(弹棒事故、功率运行下单个控制棒失控抽出事故)和LOCA事故进行污垢影响研究。结果表明,考虑污垢后,事故过程中的燃料芯块中心峰值温度和包壳峰值温度均有显著上升,但依然满足事故验收准则要求。 展开更多

关键词 燃料污垢 燃料棒传热 等效热导率

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