随机风场对自然地表红外辐射统计分布的影响

根据地表稳态热平衡方程，考虑自然地表的潜热和感热及大气热辐射的作用，分析了随机风场中裸露地表热辐射的统计特性，结果表明：地表辐射温度分布的概率密度、平均值、方差、偏斜度和峰态随着平均风速及其起伏而变化，由于地表潜热的交换，其平均温度显然低于无潜热交换的干燥裸露地表的平均温度．     

干燥裸地红外辐射统计特性：发射率起伏的影响

根据干燥裸露地表的稳态热平衡方程，考虑到地表的感热交换和天空热辐射的作用，用Monte-Carlo方法分析了风场下地表发射率空间起伏对裸露地表红外辐射统计特性的影响。结果表明：由于地表发射率在空间的起伏变化，地表热红外图像的反差将显著增加；地表辐射温度概率密度分布的偏态与峰度也不同程度地发失变化。     

半导体湿法腐蚀中溶液的红外热像分布及变化特性

提出了半导体湿法腐蚀中溶液热分布及其变化特性的红外热像分析方法.该方法的实质是湿法腐蚀中伴随着热量的生成与腐蚀液的热对流,利用红外热像分布图可以有效地显示该特征.实验结果表明:在半导体腐蚀过程中,化学热以半导体材料为中心,向四周梯度状对流;向上的热对流速率明显大于水平的热对流速率;红外热像仪可以实时纪录热对流过程,并获得任意时刻、任意小区域的热对流情况,使得对湿法腐蚀过程中热对流特性的分析和理解更加直观.该方法的引入对半导体腐蚀过程中温度精确控制、腐蚀性能提高有重要的价值.     

地表红外辐射特性对比研究

地表红外辐射特性对比研究张建奇，方小平，张海兴白长城，杨宜禾（西安电子科技大学西安７１００７１）根据自然环境下地表的热平衡方程，建立了计算地表热红外辐射特性的理论模型。给出了不同地表辐射温度的周日模拟计算结果，并进行了对比分析。结果表明，在相同的自然...     

基于统一模型的典型地表红外辐射特性对比研究

根据自然地表的稳态平衡方程,将干燥裸地、潮湿裸地、低植被覆盖地表统一为一种模型.综合考虑了各种自然因素,采用了蒙特卡罗方法,模拟了自然地表辐射温度的周期性变化以及各自然因素对红外辐射温度均值及其方差(起伏)的影响.实验结果表明此模型能较好地模拟这几种典型地表的红外热辐射特性.     

基于统一模型的典型地表红外辐射特性对比研究

根据自然地表的稳态平衡方程,将干燥裸地、潮湿裸地、低植被覆盖地表统一为一种模型。综合考虑了各种自然因素,采用了蒙特卡罗方法,模拟了自然地表辐射温度的周期性变化以及各自然因素对红外辐射温度均值及其方差（起伏）的影响。实验结构表明此模型能较好地模拟这几种典型地表的红外热辐射特性。     

半导体湿法腐蚀中溶液的红外热像分布及其变化特性

提出了半导体湿法腐蚀中溶液热分布及其变化特性的红外热像分析方法。该方法的实质是湿法腐蚀中伴随着热量的生成与腐蚀液的热对流，利用红外热像分布图可以有效地显示该特征。实验结果表明：在半导体腐蚀过程中，化学热以半导体材料为中心，向四周梯度状对流；向上的热对流速率明显大于水平的热对流速率；红外热像仪可以实时纪录热对流过程，并获得任意时刻、任意小区域的热流情况，使得对湿法腐蚀过程中热对流特性的分析和理解更加直观。该方法的引入对半导体腐蚀过程中温度精确控制、腐蚀性能提高有重要的价值。     

半导体腐蚀进程中表面液层热对流信息的红外表征

研究了半导体腐蚀过程中液层的红外热像分布特性。经处理分析,实现了对任意时刻表面液层的热对流信息的红外表征。半导体腐蚀过程中产生的化学反应会有热量的释放或吸收,这会引起液层之间能量的交换,从而导致腐蚀液温度的变化。利用红外热像仪可以实时监测这一特性,也可为深入分析、表征液层热对流奠定基础。实验结果表明,越靠近半导体材料与腐蚀液接触面的位置,液层的温度变化越显著,且以半导体材料为中心,由内而外呈梯度状降低,水平液层间的热对流速率明显大于竖直液层间的速率;提取的红外热像截面图可以清楚地表征水平液层及竖直液层的温度变化特性。该方法对分析任意时刻液层的热对流信息具有重要的价值。     

自然环境下地表红外辐射特性对比研究

根据自然环境下地表的热平衡方程，建立了计算地表热红外辐射特性的理论模型。利用温湿耦合 原理，对于表热特性 及辐射特性随含水量的变化给予了充分的考虑。给出了不同地表辐射温度的周日模拟计算结果，并进行了对比和分析，结果表明，在相同的自然环境下，不同地表的热红外辐射特性有一定的差别。尤其是人工地表和自然地表之间热红外辐射特性在白天相关较大。     

自然地表红外辐射特性统计分析

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ（Ｍ－Ｃ）方法，模拟计算了自然地表红外辐射的统计特性．根据地表能量热平衡方程，选取短波吸收率、长波发射率、风速以及热传导率（对光裸地表而言）和气孔阻力（对植被型地表而言）为独立的随机变量，并假设它们均服从正态分布；给出了自然地表温度的概率分布，讨论了这些随机变量的空间起伏和环境条件对植被红外辐射统计特性的影响．研究表明，在这些随机变量中，短波吸收率和风速对自然地表红外辐射统计特性的影响最大．     

冷壁面自然对流热质传递研究

为了得到蓄冰槽冷壁面在自然对流工况下的降温除湿特性以及环境温湿度、壁面形式和辐射对冷壁面传热传质的影响,建立了冷壁面自然对流传热传质二维模型,基于MATLAB采用控制容积法和连续性方程与动量方程联立的SIMPLE方法进行求解,并搭建试验台对此模型进行验证。结果表明:热质传递过程中,对流传热起主要作用,随着环境温湿度的增加,对流传热、传质和辐射传热都增大,但传质增加最快,在总换热量中所占比例也逐渐增大,壁面竖直和朝下的热值传递速度远快于壁面朝上,数值模拟结果与实验值拟合良好。研究结果可为蓄冰槽的自然降温除湿系统的应用提供参考。     

Design of vertical fin arrays with heat pipes used for high-power light-emitting diodes

As Light-Emitting Diodes (LEDs) are negatively affected by high temperature, the thermal design for them is critical for better light quality, reliability and lifetime. In this work, a thermal design of vertical fin arrays with heat pipes as passive cooling was applied. The heat pipes can supply high thermal conductivity with much less weight and volume compared to copper or aluminum base and consequently less obstruction to air flow with enhanced natural convection. As the natural convection and radiation dominate heat transfer in this case, the optimum vertical fin spacing was calculated by the most used empirical correlations. Then, the design was numerical investigated by Computational Fluid Dynamics (CFD) to obtain best thermal performance. As the fin spacing was both optimized by correlations and modelling, the optimum thermal design achieved. Finally, we manufactured and tested the design experimentally which consistently approved the thermal design compared to correlations and simulation.     

多晶硅热驱动微执行器的热流模型及数值模拟

首先建立了一个横向热驱动微执行器的热流模型。由于这个模型比较全面地考虑了热传导、空气自然对流和辐射散热等各种因素 ,因而较为正确地反映器件的温度分布。用合适的数值算法计算了温度分布 ,温度分布的结果可以作为进一步计算器件热应力和位移的基础。最后 ,根据模拟结果分析了一些对温度分布产生影响的因素     

LED筒灯复合结构热管散热器的数值模拟

为解决LED筒灯使用单纯自然对流散热扩散热阻过大、温度分布不均的问题,提出一种基于平板热管和热虹吸管的复合结构热管散热器,并用数值模拟的方法研究了热功率、翅片高度、翅片数目、辐射换热对该散热器性能的影响。模拟结果表明应用于LED筒灯的复合结构热管散热器的热阻随着热功率的增加而减小,翅片高度和翅片数目存在一个最优值,使得散热器温度和热阻最小,自然对流情况下不可忽视辐射换热的作用。     

Natural convection air cooling of electronic components inpartially open compact horizontal enclosures

Experimental flow visualizations and temperature measurements are conducted to investigate the passive air cooling of electronic components in partially open horizontal enclosures. A discrete flush type heat source, centrally mounted on a horizontal substrate is placed in a compact enclosure of size 127 mm×127 mm×41.3 mm (height). Computations of combined convection, conduction and radiation are used to derive the convective heat transfer data. Pronounced effects of power levels, opening sizes, enclosure aspect ratios and opening configurations and their interactions are found on the thermal performance of the discrete component using design of experiments. Time dependent flow and temperature in the air, and onset of natural convection are observed in horizontal enclosures with a single opening on the top wall. Convective heat transfer coefficients are obtained which provide guidance for thermal design of compact horizontal enclosures     

Effect of surface cooling and blood flow on the microwave heating of tissue

The one-dimensional heat transport equation has been solved for a semi-infinite plane of tissue irradiated by microwave radiation, to determine the effects of thermal convection due to blood flow and transfer of heat from the tissue surface into space on the steady-state temperature distribution in the tissue. For microwaves in the 1 to 10-GHz range, the effective heating depth is 1 to 2 cm, and can be much deeper than the penetration depth of the radiation in the tissue. The position of the maximum tissue temperature can be varied by a centimeter or so by cooling the surface. The results suggest that microwave irradiation of simulated biomaterials is not likely to provide accurate estimates of the actual microwave-induced temperature distribution in tissue.     

强脉冲激光金属表面烧蚀热场的数值仿真

用有限差分法对强脉冲激光难熔金属表面烧蚀过程的温度场进行了三维数值仿真计算。计算模型在能量平衡方程的基础上,将入射的脉冲激光在时间与空间上的分布以Ｇａｕｓｓ分布考虑,同时考虑工件尺寸、工件材料热物理性质及对流辐射造成的表面热损失等对温度场的影响。文章应用交替方向隐式方法建立差分方程,对该数学模型进行计算,数值模拟了难熔金属钛、钼在强脉冲激光烧蚀下的温度场变化,并将数值解与热导方程的解析解进行了分析