碳素复合材料电热元件辐射热流密度分布的模拟研究

建立碳素复合材料电热元件的辐射热流密度分布模型,利用MATLAB软件进行数值计算和可视化分析.结果表明,元件辐射热流密度随碳素复合材料发射率增大而增大,热流密度的不均匀度提高.元件辐射热流密度随石英发射率的增加而增大,热流密度不均匀度随之提高,随石英外半径增加,元件辐射热流密度先有所提高,在设定初始条件下,当外径>0....     

优化HFCVD系统内衬底温度场的数值研究

热丝对衬底的辐射是决定热丝化学气相沉积金刚石薄膜系统内衬底表面温度分布的主要因素。本文基于辐射传热基本原理 ,并考虑变热物性衬底的横向热传导 ,改进了衬底温度场的计算模型。数值模拟了衬底表面所受辐射热流密度分布和温度分布 ,结果表明辐射热流密度分布与辐射热平衡得到的温度分布形状一致 ,而衬底横向热传导提高了温度分布的均匀性。进一步计算并讨论了环境温度和热丝高度、数目、间距等几何参数对衬底表面所受辐射热流密度分布和温度分布的影响 ,给出获得 8cm× 8cm大面积均温区对应的热丝几何参数     

全尺寸油罐区火灾爆炸灾害模拟与理论研究

在大型全尺寸火灾爆炸数据匮乏的情况下,利用火灾动力学模拟软件模拟了10万吨全尺寸原油池火灾(直径80 m,高21.5 m),研究了风速、油罐间距等对邻近油罐壁面温度及辐射热流的影响。模拟结果表明:壁面温度及辐射热流对称分布且在罐顶高度以下时随着高度的增加而增大,随距离的增大而减小。当与油罐中心间距达到3.5倍油罐直径时,温度及热流几乎不受火灾的影响。受视角系数等因素的影响,当风速增大时,邻近油罐壁面温度及辐射热流也随之增大。同时采用Mudan模型理论推导了临近罐壁的热流强度分布,对比模拟结果发现二者变化趋势相同,但在数值上存在一定差距。     

容性耦合等离子体腔室放电特性仿真研究

容性耦合等离子体射频放电广泛应用于IC制造中的薄膜沉积、刻蚀工艺中,等离子体中的电子密度和平均电子温度直接影响离化及激发反应速率,其在放电腔室中径向分布的均匀性严重影响刻蚀和薄膜沉积的均匀性。以某12寸腔体为研究对象,采用Comsol软件仿真研究了功率电极电压、腔室气压和极板间距对等离子体的电子密度和平均电子温度的影响规律。仿真研究发现:在研究的气压、电压、极板间距范围内,电子密度和平均电子温度随电压的增加而增加,其均匀性随电压的增加而变差;电子密度随气压的增加而增加,平均电子温度随气压的增加而降低,电子密度的均匀性随气压的增加而改善,电子温度的均匀性随气压的增加先变差再变好;电子密度随极板间距的增加而增加,平均电子温度随极板的增加而降低,电子密度和平均电子温度的均匀性随极板间距的增加而变好。研究结果对指导等离子体参与的IC工艺腔室结构设计及工艺控制具有重要意义。     

改善多指功率SiGe HBTs热稳定性的版图设计

提出非均匀指间距结构功率SiGe HBTs的版图设计用以改善热稳定性。模拟和实验结果均表明,与传统的均匀指间距结构相比,非均匀指间距结构HBT的峰值结温和温度分布非均匀性均得到显著改善。上述改善归功于非均匀指间距结构HBT中心指间距的增加,从而有效阻止热流由外侧指流向中心指处。此外,与均匀指间距结构器件相比,其热阻改善13.71%,热退化功率水平提高22.8%。因此,模拟和实验均证明采用非均匀指间距结构HBT的版图设计可有效改善功率HBTs热稳定性。     

基于质谱诊断的C4H8/H2等离子体状态在放电腔室的径向分布研究

利用质谱研究了不同工艺参数下C_4H_8/H_2等离子体的离子组分和能量的径向分布规律,并分析了CH片段的裂解与聚合过程。结果表明,当工作压强较低时(≤7Pa),小分子CH片段的相对密度随径向距离的增大而逐渐减小,大分子CH片段则逐渐增多;随着工作压强的增大,CH片段的相对密度达到极值所对应的径向距离逐渐增大。当射频功率一定时,小分子CH片段的相对密度随径向距离增大而减小,大分子CH片段则逐渐增多。此外,离子能量随径向距离的增大均呈现出逐渐减小的趋势。当工作压强为3Pa、射频功率为20 W时,C_4H_8/H_2等离子体中CH片段的径向分布最均匀,有利于提高辉光放电聚合物薄膜结构与组分的均匀性。     

均热板散热器的实验研究与数值分析

通过对一款内部具有烧结铜粉柱体作为支撑结构的均热板进行热阻分析研究,并利用商业软件Fluent对均热板进行数值分析,其热源的热流密度在5～23W/cm2间变化,当热流密度达到23W/cm2时,均热板蒸发面热源中心点处的温度接近319K,整个蒸发面的温度分布均匀.而相同条件下尺寸相同的铜板中心温度高达367K,均热板可以解决高热流密度下的散热问题,且均热板受重力影响非常微小,数值模拟和实验结果表明随热流密度升高二者误差将减小.     

新型孔板式液体分布器的性能研究

针对水平管降膜蒸发器中常见的液膜分布不均匀的问题,提出并设计了一种新型孔板结构的液体分布器。实验探究了进液流量、布液孔间距、孔径和分流区间距、温度等因素对于布液效果的影响。实验结果表明:该新型液体分布器布液效果良好,平均不均匀度最低可达0.074。随着进液流量的增加,液体分布器的各孔流量分布的均匀性也会增加。布液孔间距对不均匀度的影响随着进液流量的增加而减小;不均匀度随着布液孔孔径和分流区间距的增大而减小;温度通过影响介质粘度和密度影响布液效果,不均匀度随温度的升高而降低。     

多孔材料辐射-传热耦合性能的统计二阶双尺度计算

对多孔材料辐射-传热耦合计算的数学模型, 即Rosseland方程, 给出了一种统计的二阶双尺度分析方法, 并针对典型问题进行了数值模拟。建立了考虑辐射项的统计二阶双尺度计算公式, 给出了统计意义下热流密度极值的预测算法, 并通过与理论解的比较对算法进行了验证, 利用本文中方法研究了孔洞体分比和空间分布状态对陶瓷多孔材料热传导系数、 辐射传导系数和热流密度极值的影响。结果表明: 孔洞体积分数的增加将导致有效热传导系数下降; 热流密度极值随孔洞体积分数的增加而变大, 并且在高温时辐射的作用明显增大; 数值试验表明, 使用统计二阶双尺度方法及其有限元算法预测孔洞随机分布复合材料结构的热性能是有效的。     

多孔材料辐射-传热耦合性能的统计二阶双尺度计算

对多孔材料辐射-传热耦合计算的数学模型,即Rosseland方程,给出了一种统计的二阶双尺度分析方法,并针对典型问题进行了数值模拟.建立了考虑辐射项的统计二阶双尺度计算公式,给出了统计意义下热流密度极值的预测算法,并通过与理论解的比较对算法进行了验证,利用本文中方法研究了孔洞体分比和空间分布状态对陶瓷多孔材料热传导系数、辐射传导系数和热流密度极值的影响.结果表明:孔洞体积分数的增加将导致有效热传导系数下降;热流密度极值随孔洞体积分数的增加而变大,并且在高温时辐射的作用明显增大;数值试验表明,使用统计二阶双尺度方法及其有限元算法预测孔洞随机分布复合材料结构的热性能是有效的.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.