气体摆式倾角传感器流场影响因素分析

理论分析了密闭腔中自然对流气体稳态下的温度场和速度场对热敏丝的影响,给出了热敏丝电阻随温度和速度的变化关系.利用ANSYS软件计算了二维密闭腔体中点热源引起的速度场和温度场,并用流场计算结果定量分析了倾角变化时热敏丝电阻的变化.结果表明,热源所产生的温度场对热敏丝电阻的影响比速度场大近3个数量级,即对热敏丝电阻的变化起决定作用的是温度场而不是速度场.实验表明,电桥输出电压变化规律与数值计算结果基本一致.     

气体摆式倾角传感器流场影响因素分析

理论分析了密闭腔中自然对流气体稳态下的温度场和速度场对热敏丝的影响，给出了热敏丝电阻随温度和速度的变化关系。利用ANSYS软件计算了二维密闭腔体中点热源引起的速度场和温度场，并用流场计算结果定量分析了倾角变化时热敏丝电阻的变化。结果表明，热源所产生的温度场对热敏丝电阻的影响比速度场大近3个数量级，即对热敏丝电阻的变化起决定作用的是温度场而不是速度场。实验表明，电桥输出电压变化规律与数值计算结果基本一致。     

微机械热对流倾角仪温度补偿技术研究

介绍了微机械热对流倾角仪的工作原理和结构设计,利用有限元分析软件,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场,提出了环境温度对热对流倾角仪影响的模型。根据仿真结果,在电路中增加了加热丝恒定温度控制电路,建立了基于软件的环境温度补偿算法,实现了对温度影响的补偿。经测试,环境温度从-40℃变化到60℃时,倾角仪0°输入的温度稳定性为0.07°,10°输入的温度稳定性为0.02°。     

三丝结构水平姿态传感器敏感机理的研究

采用有限元法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,计算了在不同倾斜状态下三丝结构敏感元件内的温度场和流场.计算结果表明,加热热电阻丝在敏感元件内形成一定的温度场和流场,倾斜时温度场和流场不再对称分布;在水平状态时两检测热电阻丝处的气流速度相等,两检测热电阻丝的电阻相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两检测热电阻丝处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两检测热电阻丝电阻之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压.有限元计算法为三丝结构气流式水平姿态传感器优化设计开辟了有效的研究途径.     

压电泵振动形成的气流速度分布及受力分析

研究了实际工作条件下,压电气流式角速度传感器敏感元件内气体受力和运动状态。根据动态时气体受力分析,选择计算模型和边界条件,并列出气体的Navier-Stokes(N-S)方程。利用CDF软件有限体积法中压力的隐式算子分割(PISO)算法,计算气体速度分布。结果表明,静态时,气体在腔体内形成相对稳定且随速度边界进行周期性变化的速度场,不同周期中相同时间点上,气体速度变化不大,热敏丝所处位置的气体速度变化范围是[-0.007 079 m/s,0.007 306 m/s],速度变化的周期等于泵振动周期,两根热敏丝对应点的气体速度差为零;输入角速度为2πrad/s时,两根热敏丝上对应点气体速度差为0.001 m/s,气体最大速度偏离中心对称轴0.197 4 rad。     

激光表面重熔过程中流体流动和传热的数值模拟

在PHOENICS软件基础上开发了模拟激光表面重熔过程温度场和速度场的数值程序 ;温度场和速度场的计算采用了固定网格及处理熔化和凝固问题的一般源项方法 ;移动热源引起的能量和动量变化分别作为附加源项构建控制方程组 ,采用控制容积积分法对控制方程进行离散和求解 ;对铝合金激光表面重熔过程中的传热、相变及流体流动问题进行了三维非稳态的数值模拟研究。     

密闭腔中自然对流气体摆特性的有限元分析

论述了采用有限元法分析密闭腔中自然对流气体的摆特性。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场。结果表明,在浮升力作用下,二维密闭腔中气流的方向总是垂直向上,有摆的特性。密闭腔倾斜时,腔体中各点处的温度分布随倾斜角度而变化,气体摆式倾角传感器就利用这一特性敏感倾斜角度。     

激光填丝多层焊温度场和应力场的数值模拟

基于有限元计算软件MARC,对16 mm厚低合金高强钢激光填丝多层焊温度场和应力场进行了三维数值模拟。利用生死单元法,采用热流密度线性衰减高斯圆柱热源模拟匙孔效应,双椭球模型模拟焊丝受热过程。计算结果与实际结果对比,两者基本吻合。计算结果表明,层间保温能够有效降低接头冷却速度,减小激光填丝焊残余应力,改善厚板多层焊接头性能;多层焊应力集中主要位于中下部焊道及其热影响区;焊接中坡口有收缩趋势,焊后工件有一定角变形。     

湖南广播电视台空调系统设计及气流组织研究

对湖南广播电视台空调系统冷、热源,空调水系统,空调风系统作简要介绍。通过理论分析与计算机模拟来讨论演播厅在不同送回风方式下的温度场与速度场,指出回风口位置对回风口温度没有影响,但是对工作区的温度场有较大影响,不同位置的回风口对房间工作区的速度场影响较小。     

小尺寸2D密闭腔气体摆特性的有限元分析

采用有限元法,计算了小尺寸2D密闭腔中点热源引起的对流场和温度场,从而验证和解释了小尺寸密闭腔内自然对流气体的摆特性。结果表明:(1)无论是在水平状态还是在倾斜状态,在浮升力的作用下密闭腔内自然对流气体的方向总是竖直向上,具有摆的特性;(2)热源两侧原来处在同一条等温线上两点的温度不再相等,倾斜10°时,温度之差为20K;倾斜20°时,温度之差为40K。微机械气流式水平姿态传感器利用这一特性可敏感倾斜角度。     

脉冲激光辐照下金属/液体结构温度变化初探

通过1053 nm重频脉冲激光辐照铝合金板和铝合金/水结构实验,初步研究了水的存在对铝合金板温度变化的影响。采用有限元方法,计算了脉冲激光辐照下铝合金板和铝合金/水结构中的温度场变化。数值结果和实验结果基本相符,水的存在加速了热扩散,延缓了铝合金板的温升。     

变结构反应离子刻蚀腔室流场热场的数值仿真

为了提高刻蚀的均匀性, 对400mm反应离子刻蚀(RIE)腔室建立了气体流动的连续流体模型和热传递模型, 研究了反应腔室内压强、流速和温度分布。冷却板恒温285K时, 依次改变入口流量和出口压强, 分别分析了腔室内部基片晶圆附近的流速、压强、温度的分布; 依次改变极板间距离(30mm~60mm)、进气口直径(300mm~620mm)、抽气口直径(50mm~250mm), 分析了反应腔室内气流和温度分布。结果表明, 压强分布呈现出边缘低中心高的特征, 流速呈现边缘高且中心低的特征, 且在小流量时压强的均匀性较好; 压强分布的均匀性随腔室极板间距离增加而有所提高, 且随腔室气体出口面积减小与进口面积增加也有所提高; 基片晶圆上方附近处温度场大面均匀、稳定, 几乎不受入口流量波动变化的影响, 热稳定性良好。该研究对大口径RIE腔室结构设计改进及对大口径反应离子刻蚀工艺控制具有重要意义。     

导弹尾焰流场特性建模与仿真

导弹尾焰流场计算为尾焰红外辐射场计算提供基础数据。基于导弹尾焰流场的形成机理研究,根据燃烧理论、流体力学、气体动力学,考虑燃烧室内的燃烧化学反应建立尾焰流场计算的参数模型,结合Gambit 和Fluent 仿真软件计算获得速度、温度和压力等流场参数。在Fluent 中进行了2 000 次以上的迭代仿真运算得到了迭代残差小于1e-5的计算结果。速度场和压力场经对比分析均符合实际情况,温度场的计算误差为2%。结果表明:该计算方法可以客观描述尾焰流场的主要特征,快速仿真获得特定条件下的流场数据,为导弹尾焰红外特性的计算提供输入参数,提高尾焰的计算精度、节省尾焰的仿真时间。     

黑瓷熔封工艺中导电胶与芯片厚度的研究

烧结气氛、烧结温度、升降温速率等是陶瓷熔封工艺的必要条件,但导电胶在一定温度下受热分解,释放出的气体量的多少也是影响陶瓷熔封工艺的重要因素。因此,增加预烘工艺,改变导电胶组分,都可以在封盖过程中最大限度地减少导电胶中气体量的排放。同时,由于高温下气体过于集中,会导致器件泄漏。而芯片表面积及厚度不同,对管壳内腔体气流运行阻碍程度也不同,其中芯片厚度对腔体内气流阻滞作用特别明显。文章介绍了导电胶以及芯片厚度对黑瓷熔封工艺的影响,并对其应用进行了研究。     

自然风对城市自然通风隧道火灾时速度场的影响分析

运用FDS火灾模拟软件对不同风速和风向（共9种工况）条件下的某竖井型自然通风隧道火灾进行了数值模拟,并对模拟结果进行了对比和分析,得到隧道风速和风向对隧道火灾时纵向速度场的影响规律。     

硅外延生长高频感应系统的热场仿真

应用多物理场分析工具COMSOL Multiphysics软件中的磁场和固体传热两种模块,建立了平板式外延炉反应腔体的有限元模型.结合高频感应加热的机理,分析了电磁场与热场耦合作用,重点研究了感应加热系统中线圈结构、电流密度和频率对热场分布的影响.模拟结果表明,高频感应系统呈现出明显的趋肤效应,感应电流主要集中在基座下表层,焦耳效应主要发生在涡流区,基座上部的热量来源于热传导.实验中,通过调节感应线圈横向和纵向的位置,改变了磁通密度的分布,从而决定了腔体内的热场分布.根据模拟仿真结构,对外延工艺的温度分布进行优化,实现了热场的径向温度梯度变化小于10℃,在此条件下,硅外延片电阻率的标准偏差为0.56％.     

对流水槽温度场和速度场的测量

根据室内模拟大气边界层的需要，开发了适合于水中温度场和速度场测量的快速响应设备。采用铂电阻传感器多探头测量温度场，速度场采用片光源流动显示及PTV数据处理技术。温度和速度测量设备响应快，分辨率高，为室内模拟研究提供了可靠的实验手段。文中分析了温度和速度测量的系统误差和偶然误差，并提出了速度测量改进方法。     

热敏电阻的排列对传感器灵敏度的影响

采用有限元方法,借建立微机械气流式全方位水平姿态传感器敏感元件的三维模型,计算了热敏电阻在不同排列方式和不同倾斜状态下,敏感元件内温度场和流场的分布。结果表明:当两两相对的检测热敏电阻之间的距离d改变时,温度场和流场都发生变化;两两相对的检测热敏电阻处气流速度之差?v与倾角关系曲线也随d发生变化。其中,d为900μm是热敏电阻的最佳排列方式。     

肌肉注射维生素B12缓解食欲不振1例

论述了气体摆的机理,分析了密闭腔中自然对流气体的浮升力及浮升力与温度变化的关系式.该文给出了二维微机械气体摆式加速度计与倾角传感器的结构原理和信号处理电路,并通过对实际制作的两维微机械气体摆式加速度计和倾角传感器样机进行测试.结果表明,在±7 g和±25°时,两维微机械加速度计和微机械倾角传感器的非线性度均小于1%FS.