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。     

全方位气流式倾角传感器结构及信号处理技术

采用热敏电阻作为热源和敏感元件,在密闭腔中使气体产生自然对流,利用硬件电路和软件补偿技术将载体的姿态信号提取并进行处理,从而实现载体在任意偏航方向时与水平面倾斜的全方位姿态测量。研制出测量范围为±45°、非线性度小于0.5%FS、分辨率小于0.01°、响应时间小于50ms的全方位气流式倾角传感器。     

气体摆式水平姿态传感器的结构及信号处理

研究了气体摆式水平姿态传感器的工作原理、结构、信号获取电路及补偿技术。采用铂电阻丝作为热源,在密闭腔中使气体产生自然对流,用硬件电路和数字化软件补偿技术提取载体姿态信号并进行处理。研制出测量范围为±45°,非线性度小于1%FS,分辨率小于0.01°的气体摆式水平姿态传感器。     

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°。     

气体摆式倾角传感器敏感机理的有限元分析

解释了气体摆式倾角传感器的敏感机理。采用有限元方法,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两点热源引起的对流场。计算结果表明:在水平状态时,两热源处的气流速度相等,两热电阻丝上的电流相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两热源处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两热电阻丝上电流之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压。有限元计算方法为气体摆式倾角传感器的优化设计,开辟了一条有效的研究途径。     

动态气流式倾角传感器的结构及信号处理技术

采用热敏电阻作为热源和敏感元件,在密闭腔中使气体产生自然对流,利用硬件电路和软件补偿技术将运动载体的姿态信号提取并进行处理。研制出测量范围为±30°、非线性度小于1%FS、分辩率小于0.01°、响应时间小于80 ms的动态气流式倾角传感器。     

气流式惯性组合陀螺的结构及信号处理技术

研究了气流式惯性组合陀螺的结构原理与信号处理技术。采用热敏电阻作为热源和敏感元件,在密闭腔中使气体产生自然对流,用硬件电路和数字化软件补偿技术,将载体姿态信号提取并进行处理。研制出测量范围为±30°/s、非线性度小于1%FS、分辨率小于0.01°/s的气流式惯性组合陀螺。     

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.     

肝细胞癌切除术后不同生存期相关危险因素分析

解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理.采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场.结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时,敏感元件内的温度场随环境温度发生了变化;随着环境温度的增加(下降),敏感元件内两两相对的检测热敏电阻处的温度之差减小(增加),检测电桥输出电压减小(增加),传感器灵敏度降低(升高).为进一步采取温度补偿,减小该传感器灵敏度的温度漂移提供了理论和实验依据.     

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.     

转动腔体中射流特性的有限元分析

论述了采用有限元法分析转动腔体中射流特性。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在输入不同角速度时二维腔体中由喷嘴喷出气体的流场。结果表明,腔体静止时,射流速度沿腔体中心轴对称分布,腔体中心轴上的速度最大,两侧流速逐渐减小,近壁处为零;腔体转动时,在哥氏力的作用下,射流中心发生偏转,流场相对于腔体中心轴不再对称分布,腔体中各点处的流速分布随角速度而变化,压电射流角速度传感器利用这一特性敏感角速度。     

压电射流角速度传感器敏感机理的有限元分析

采用有限元法分析了压电射流角速度传感器的敏感机理。利用ANSYS—FLOTRAN CFD软件，通过建模、划分网格、加载和求解等途径，计算了在输入不同角速度时二维腔体中由喷嘴喷出气体的流场。结果表明，腔体在静止状态下，气流速度相对于腔体中心轴对称分布，两热电阻丝处的气流速度相等，两热电阻丝上的电流相等，电桥电路输出为零；在有角速度输入时，射流速度相对于腔体中心轴不再对称，两热电阻丝处的气流速度之差随着角速度而变化，引起两热电阻丝上电流之差也随之变化，电桥输出一个对应于角速度的电压。有限元计算法为压电射流角速度传感器的优化设计开辟了有效的研究途径。     

微机械热对流加速度计

介绍了基于流体运动的加速度计的原理和制作 .它的原理是自然对流受到加速度信号而产生对流形变 ,从而产生温度差 ,由这个温度差感应了加速度、倾斜、位置变化 .这种加速度计由一个充有流体的密闭腔体组成 ,腔体中包含了一个加热元件和两个对称放置的温度敏感元件 .为了实现这种加速度计 ,采取了微机械制作方法中的前腐蚀工艺 ,把加速度计和伺服电路集成并封装在一起 ,测试了加速度效应 .     

微机械热对流加速度计

介绍了基于流体运动的加速度计的原理和制作．它的原理是自然对流受到加速度信号而产生对流形变,从而产生温度差,由这个温度差感应了加速度、倾斜、位置变化．这种加速度计由一个充有流体的密闭腔体组成,腔体中包含了一个加热元件和两个对称放置的温度敏感元件．为了实现这种加速度计,采取了微机械制作方法中的前腐蚀工艺,把加速度计和伺服电路集成并封装在一起,测试了加速度效应．     

密闭腔内气流的摆特性

本文提出气体摆新概念,论述浮力升力与气流的摆特性,气体摆与固体摆的类比,气体摆加速度传感器。     

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