一、磁控电导流体传热的振荡强化(论文文献综述)
张宇皓[1](2021)在《微波场下液态食品的螺旋连续加热研究》文中认为近年来,连续式微波加热技术已被充分证明在液态食品加工应用上极具发展潜力,尤其是能够较好地解决微波加热液态食品过程中电磁场分布和温度分布不均匀的问题。然而,相比于传统UHT过程,连续式微波加热液态食品的过程中仍存在初始升温速率较慢的问题。为优化上述问题,本研究尝试通过系统自身结构设计的改变让液态物料最大程度地吸收电磁能量,通过构建数值仿真模型,提出了一种螺旋连续微波加热液态食品的方法。本研究旨在为实现连续式微波加热液态食品的工业化应用提供理论基础。主要研究内容及结果如下:(1)螺旋连续微波加热方法及计算机仿真研究基于计算机仿真模拟方法,建立了螺旋连续微波加热液态食品方法的数值模型。当螺旋管线圈中心与腔体顶部距离为0.35 m时,腔体内部和螺旋管内部具有最佳电场分布效果。仿真结果表明,因二次流效应,该微波加热系统能实现快速且均匀的加热。层流状态下De值能达到230.14以上;湍流状态下De值能超过3929.22,同时漩涡的产生使流体传热得到进一步增强。对于不同流体类型(牛顿流体食品、非牛顿流体食品),该系统均能呈现出高效的加热模式。由于非牛顿流体食品粘度的影响,De值仅有2.129左右,二次流强度弱,而漩涡和扭矩效应是改善非牛顿流体食品加热均匀性的关键。(2)微波场下螺旋管结构参数与加热效率的关系研究通过比较180 s内加热过程中管路出口处平均温度的实验值和模拟值来验证模型的有效性。当体积流量为0.50 L/min、0.75 L/min和1.00 L/min时,RMSE值分别为2.59、1.84和1.44。同时也借助红外热像仪获取了螺旋管表面6个点的温度值,进而证实了该模型较高的准确性。选取蒸馏水作为牛顿流体食品的代表,发现随着PCD的减少,De值由214.249增加到230.140,传热性能得到增强;当PCD=0.130 m时,出口平均温度有最大值346.50 K。同时相邻螺旋管管壁之间发现了高电磁热点,直径和螺距的改变都会引起腔体内电场分布以及高电磁热点分布的改变。当管直径为0.016 m时有最大平均温度值346.50 K。当螺距为0.024 m时平均电磁功率密度出现最大值3.92×106W/m3,并且管出口处有最大平均温度值348.91 K。因此,选择管径时应考虑电磁波在液态食品中的波长和穿透深度,并调整适当的螺距,借助微波共振效应来提高微波能量的利用率。(3)微波场下螺旋连续微波加热液态模式食品的研究由于实际生产中,液态食品大部分以非牛顿流体为主。同时CMC-Na作为食品添加剂,能够改善和稳定液态食品的结构。通过粒径分布、红外光谱图、流变特性及介电特性分析,选择取代度为1.2的CMC-Na溶液作为非牛顿流体食品的代表进行研究,发现管壁之间仍然存在着高电磁热点。由于介电特性的差异,电磁功率密度分布模式不同于蒸馏水,且能量吸收涨幅更大。当管直径为0.018 m时有最大平均温度值378.48 K。由于粘性效应,非牛顿流体食品加热效率的主要影响因素表现在扭矩效应的强弱上,微波共振效应仍是提高微波能量利用率的关键。
王姝婧[2](2021)在《海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制》文中进行了进一步梳理天然气水合物是一种具有极性分子的新型清洁能源。降压开采水合物法是常用的方法之一。研究表明,在降压法开采天然气水合物过程的前期阶段(或是后期),由于开采过程中温度和压力的变化,水、天然气气体在低温高压条件下,极易使水合物在储层产气通道、井筒、防喷器(BOP)、节流管线等部位再次生成,堵塞情况严重会影响气体运移速率甚至堵塞气体运移通道,造成产气率下降或停产的风险。因此在开采过程中保证天然气水合物的气体流通性,防止水合物的二次生成是很重要的。为消除或抑制降压开采过程中的二次水合物,供给热量可从机理上恢复产气效率。传统的加热方式加热速率慢、热量损失大,相比之下,电磁波加热法可根据需要快速加热,且其在重油方面已经彰显了它的有效性从理论上讲,微波属于电磁波的一种。因此,可以使用微波加热加速气体水合物的分解,防止水合物的二次形成。本文在国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项“天然气水合物勘查开发技术联合研究”(SQ2018YFE020424)子课题“天然气水合物地下加热与置换开采器具”的资助下,对用于防止天然气水合物二次生成的微波加热系统开展了研究。本文根据微波加热系统的工作原理,及微波对天然气水合物的特性影响,研制了一套天然气水合物室内试验台系统,主要包括微波发生器、微波传输系统、微波加热器(即同轴裂缝微波加热天线)、微波防泄漏装置。微波加热器(即同轴裂缝微波加热天线)可插入反应釜中,用于模拟井段内微波对天然气水合物加热作用。天然气水合物室内试验台系统的关键部分是同轴裂缝微波加热天线的研制。基于电磁学和天线传输理论,设计加工了一种具有特殊形状的H型同轴裂缝微波加热天线,并计算出了该同轴裂缝微波加热天线的直径、裂缝尺寸等关键参数。该H型同轴裂缝微波加热天线包括有空心的外导体和实心的内导体,在外导体的表面开设有多个H型裂缝,并且在外导体与内导体的环状空间装配特氟龙。同轴H型裂缝天线的频率为2.45GHz,外导体的直径为30mm,内导体直径9mm,阻抗50Ω,裂缝长度径向12mm、轴向14mm,裂缝间距35mm,微波馈入端口到第一个裂缝的距离为16mm,裂缝宽度为2mm。该同轴裂缝微波加热天线尺寸较小可以很容易地将其降低到产气通道中,以防止水合物的二次形成。利用HFSS软件模拟分析设计的同轴裂缝微波加热天线中远场辐射的仿真结果来看,该天线具有良好的全向辐射。通过结合软件HFSS和ANSYS耦合模拟同轴裂缝微波加热天线(长1m,开设19*4个H型裂缝)对直径为100mm、长度为2m的圆柱体内二次水合物的加热效果,结果发现,天然气水合物可以在1800s内从-3.7℃加热到17.8℃。在3600s内,水合物可从-3.4℃加热到27.3℃。根据研制的微波加热系统及微波加热器为原型,结合实际南海试采井段数据,初步设计工程方案:拟定在直径为500mm的井段内,距离井段中心点200mm处轴向间隔90°均匀排布4根同轴裂缝微波加热天线(长500mm,开设9*4个H型裂缝),通过HFSS软件和ANSYS软件数值模拟分析发现,同轴裂缝微波加热天线工作1800s,可将待加热天然气水合物从-3℃加热至17.3℃。
贾鑫[3](2020)在《GaN基金刚石散热层的制备及其性能研究》文中指出随着氮化镓(GaN)基功率器件功率越来越高,器件的“自热效应”愈加明显,对高频高功率电子器件散热提出了迫切需求。采用CVD金刚石代替传统衬底材料可以有效满足高频高功率器件散热需求,有效提升器件性能、器件寿命与可靠性。但GaN外延层沉积金刚石膜存在GaN外延层稳定性差、热失配大及应力累积导致外延层开裂等技术难题。此外,影响GaN/金刚石界面热传输的科学问题尚未明确,限制了金刚石衬底GaN基功率器件的进一步发展。本文研究在高温氢等离子体环境中GaN/保护层表面上进行金刚石的稳定形核与生长,基于静电增强自吸附效应及双金刚石层方法制备了低应力金刚石/GaN复合结构材料,研究了影响GaN与金刚石界面热传输机制,测量了金刚石/GaN的界面热阻。研究了高温氢等离子体对GaN外延层诱导分解机制及抑制分解途径,氢等离子体和温度分别是GaN分解的诱因和驱动力,因此,高温氢等离子体环境中GaN外延层的稳定性极差,在GaN表面添加保护层和提高氢等离子体中氮分压能有效抑制氢等离子体渗透,采用磁控溅射技术沉积低粗糙度致密无孔洞的非晶态SiNx和AlN保护层。研究了微波化学气相沉积方法在GaN/保护层表面沉积金刚石膜的规律,以甲烷浓度12%,沉积温度800℃时能够形成致密金刚石膜进一步抗氢等离子体渗透,基于GaN/保护层与纳米金刚石粉的静电增强自吸附效应,实现了纳米金刚石粒子高密度分散在衬底上,最终在GaN/保护层表面快速获得高度致密金刚石形核层,有效提升界面结合强度和金刚石形核层质量。根据界面热传输理论探究了界面微观结构和声子态密度失配度及保护层材料与界面热传输的相关性,提出了保护层材料选择与界面处声子态密度匹配度是影响界面热传输的重要因素,提高保护层粗糙度可以增加界面有效接触面积,实现界面热传输能力进一步提升,获得GaN/金刚石界面热阻为35.5±5.2m2K/GW。提出一种双金刚石层制备金刚石衬底GaN晶圆的方法,成功制备了低应力低界面热阻的GaN/金刚石结构,且GaN外延层转移前后晶体质量未见明显降低。霍尔测试结果显示,采用两步法金刚石工艺参数:形核阶段,甲烷浓度为12%,形核温度为800℃,形核5min后,生长阶段以甲烷浓度为5%,沉积温度为850℃时,金刚石衬底GaN外延层电子迁移率衰减最少,衰减约14%。
杨玉欣[4](2020)在《纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究》文中指出随着可穿戴电子技术的飞速发展,柔性可穿戴器件不断突破传统平板块状结构的限制,衍生出柔性纤维、网状等更复杂的新型器件结构。其中,由于纤维结构器件具有重量轻、可弯曲、可扭转等特点,已成为国际上的热点研究领域。纤维结构器件的研究中,在纤维电极界面组装金属或者氧化物等功能材料,构筑出有序结构具有重要的科学意义。有序结构包括周期性有序和自相似有序。其中在自相似有序结构中,分形结构的研究占据重要篇幅。在纤维电极上组装破碎的、分支的多级分形结构,可以为纤维器件提供更大的比表面积,极大提高纤维器件的性能。在纤维电极上组装平滑的、均匀的功能材料,可以提高纤维器件的传输效率和柔性需求。然而,纤维电极界面存在各向异性、曲率高以及边沿效应更加显着的特点,强化了界面的非线性动力学特征,影响电极材料以及器件的结构设计。因此,对纤维电极界面的有序结构的构筑和调控具有重要意义。本工作围绕纤维界面上有序分形结构的生长、调控和应用而展开。针对电极边沿、纤维界面等高曲率界面的金属分形现象,通过引入电场驱动的定向运动修正传统的DLA分形生长模型,提出了基于电场定向运动和随机运动的分形生长机理;基于引入电场、流场等多场耦合的强化方法,开发出了三种电沉积微反应器,制备了二维薄层、一维定向阵列、三维阵列三种金属分形结构电极材料;通过在纤维和分形结构上的功能材料组装,探究纤维电极在能源器件及可穿戴集成电子织物上的应用。本论文研究内容主要包括以下几点:(1)针对微点电极高曲率边缘的二维薄层分形生长现象,通过引入离子的电场定向电迁移对DLA模型进行修正,建立并编写了Matlab的理论模型,提出了基于微点电极的二维薄层金属锰电沉积过程的分形生长机理;研究通过开发了基于气-液界面限域的电沉积微反应器,成功制备了二维薄层锰分形结构电极材料,系统考察电沉积电压、时间、金属离子浓度等外控生长条件对二维薄层锰分形结构电极的影响;同时,初步探索了锰分形结构电极在超级电容器中的应用。(2)针对纤维电极界面一维定向阵列分形生长现象,通过对一维定向阵列锰分形结构过程中趋于X轴的定向运动强度和随机布朗运动强度理论分析,建立基于定向驱动和随机布朗运动的一维定向分形生长Matlab理论模型,提出了金属锰在纤维电极上的一维定向阵列分形生长机理;研究通过开发了基于定向流场控制的薄层微反应器,成功制备了一维定向阵列锰分形结构电极材料,系统考察了电沉积电压、时间、金属离子浓度和添加剂浓度等外控生长条件对一维定向阵列锰分形结构电极形貌的影响;同时,利用原位直接氧化法在金属锰分形界面组装纳米多孔锰氧化物,制备出高性能的一维定向阵列锰分形结构超级电容器,其在放电电流为2 m A·cm-2时,面积比电容能达到653 m F·cm-2,在5000次循环后电容值仍保持初始值的81%。(3)针对纤维电极界面三维阵列分形生长现象,通过对分形结构过程中粒子的电场定向运动强度和随机运动强度的理论分析,提出了纤维电极上的三维阵列分形生长机理;研究开发了全浸入式微反应器,成功在纤维电极上生长了三维阵列镍分形结构电极材料,系统考察电沉积电压、时间等外控生长条件对三维阵列镍分形结构电极形貌的影响;同时,以超薄纳米片状NiO、纳米颗粒状活性炭作为活性材料制备出三维阵列镍分形超级电容器,其NiO//AC的非对称超级电容器比电容达到313 m F·cm-2,能量密度和功率密度分别可以达到0.1408 m Wh·cm-2和3.01 m W·cm-2。该纤维超级电容器可以弯曲并编织成能源织物,进而可以直接驱动玩具小车等商用电子设备。(4)针对纤维界面平滑均匀的金属镀层和功能氧化物膜层的调控,通过抑制纤维界面电沉积分形现象,在纤维电极上制备均匀平滑的金属镀层,系统考察了电沉积电压、时间和p H值对金属镀层的影响;通过探索纤维界面氧化物材料成膜工艺,提出了基于激光定点生长成膜的新方法,进而优化了纤维界面功能材料的组装方法,制备出了纤维基场效应晶体管,其开关比可以达到~103。此外,利用纤维结构器件可编织的优势,结合飞梭织布技术,将纤维传感器件、纤维能源器件、纤维场效应晶体管等电子元件编织成可实时监测人体运动、汗液和环境光的可穿戴集成电子织物。
刘欣[5](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中研究说明有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
杨菁[6](2019)在《吸波材料辅助多孔物料微波冷冻干燥多物理场分析》文中指出在各种干燥方法中,冷冻干燥产品质量最高。因此,冷冻干燥广泛应用于食品、医药等领域中,是一种不可替代的干燥方法。然而,干燥时间长、能耗大的问题制约了冷冻干燥的应用。冷冻干燥是热质耦合传递过程,单一强化传热或者传质其中一个因素,另一个必然会成为过程速率的控制因素。为了缩短干燥时间和提高能量利用率,本文提出:吸波材料辅助微波加热的非饱和多孔物料冷冻干燥。即用吸波材料辅助微波加热强化传热,用预制好的初始非饱和物料强化传质,实现传热传质同时强化。本文在理论和实验上探究了微波对传统冷冻干燥过程的强化作用和吸波材料辅助强化的可行性。在理论方面,建立了多孔介质温度、浓度和电磁场耦合的多相传递模型,并且在基于有限元法的COMSOL Multiphysics中实现了数值求解。在实验方面,以甘露醇水溶液为待干料液进行了微波冷冻干燥实验,并测定了甘露醇固体的介电特性。吸波材料选择烧结的碳化硅(SiC)。模拟和实验结果均表明,吸波材料辅助微波加热能够有效强化液体物料的冷冻干燥过程。初始非饱和样品微波冷冻干燥时间比传统冷冻干燥缩短了18%,比常规饱和样品传统冷冻干燥缩短了30%。模拟结果与实验数据吻合良好。这表明,本文提出的新型干燥方法确实能够实现过程传热传质的同时强化。通过考察样品内部温度、饱和度和电场强度的实时分布,分析了微波冷冻干燥过程的传热传质和电磁波传播与耗散机理。不同于传统冷冻干燥过程,微波冷冻干燥结束时样品组件的平均温度显着高于环境温度,“冰冻核心”位于样品上部。样品内部电场分布与温度以及饱和度的分布密切相关。电磁波穿过样品时,强度会减弱,一部分电磁能转化成热能。在微波冷冻干燥过程中,初始非饱和样品累计吸收的辐射能和微波能的总和与传统冷冻干燥相当。这说明,该干燥方法只是提高了能量效率,从而显着缩短了冷冻干燥时间,大幅提高了冻干过程的经济性。最后,本文对微波冷冻干燥的影响因素进行了探讨。提高微波功率和提高操作温度都可以加快干燥过程,但过高的微波功率和操作温度会使样品烧焦甚至过热熔化。因此,要谨慎确定适宜的微波功率和操作温度。样品位置影响其对微波的吸收,确定最佳的样品位置对提高微波利用率具有重要作用。初始非饱和物料和微波的强化作用与物料几何形状有关。因此,必须合理确定待干样品的直径与填充厚度。物料的介电损耗因子极大地影响着微波冷冻干燥过程。在电场强度一定时,损耗因子越大,吸收的微波能越多。对于损耗因子很大的物料,无需吸波材料辅助;对于损耗因子较小的物料,因其电磁能转换成热能的耗散功率较小,利用吸波材料底盘强化传热非常必要。
付毕安[7](2019)在《微波场中典型电/磁损耗含湿矿物类多孔介质内部耦合传输机制研究》文中指出化石燃料高效利用是缓解世界及我国能源危机的重要途径,热力发电和冶金行业是化石燃料的主要消耗领域,矿物原料入炉含湿量是影响冶金产品品质、电站锅炉及冶金高炉安全运行和化石燃料能量利用效率的重要因素。微波技术以其湿分输运时间短和能量利用率高等优点逐渐得到推广和应用。本文系统提出微波场中多损耗机制作用下典型含湿矿物类多孔介质内部耦合传输机理的分析方法,基于非平衡态热力学,建立描述微波场中多损耗机制作用下典型含湿矿物类多孔介质内部热湿耦合传输过程的动力学模型,进一步揭示耦合传递机制。通过实验和理论探究微波场中介电和介电/磁复损耗机制作用下典型矿物类多孔介质薄层内部热湿耦合输运机理,结果表明:Na2C03、Na2S04和粉煤灰等添加剂的加入均可有效促进介电损耗机制下褐煤薄层内部湿分传输,降低湿分迁移表观活化能,增大物料内部平均温度,改善温度分布均匀性,提高热湿迁移过程中能效,其中Na2C03效果最为显着。与介电损耗机制下褐煤薄层相比,介电/磁复损耗机制下赤铁矿薄层平均能效增大10倍左右。基于实验和理论分析微波场中介电和介电/磁复损耗机制作用下成型球状矿物类多孔介质内部热质耦合传递机理,结果表明:微波功率231-700W,介电损耗机制下褐煤球有效湿份扩散系数范围为6.72×10-9-5.92×10-8 m2-1;当微波功率为539和700 W时,热湿迁移过程中有泵效应产生。微波功率119-700 W,介电/磁复损耗机制下球团矿有效湿份扩散系数范围为1.22×10-8-9.25×10-8m2s-1;热湿迁移过程中,该类样品内发生破裂现象或出现裂缝,断口或裂缝沿球体周向方向分布;经热风对流预处理后其机械失效载荷为7.5 MPa,微波预处理后抗压失效特性增强,机械失效载荷为13.2-14.0 MPa。根据实验和理论分析热风对流条件下典型含湿矿物类多孔介质内部输运机制,结果表明,风温和风速的提高可有效促进热湿迁移,风速0.5-2.0 m s-1、风温100-160℃时,褐煤和赤铁矿薄层有效湿份扩散系数范围为5.10×10-9-4.06×10-8m2 s-1;降速段平均表面传热系数范围为3.41-16.62 W m-2 K-1。基于非平衡态热力学所建立的动力学模型,可较为准确的预测微波场中介电损耗机制下褐煤和介电/磁复合损耗机制下赤铁矿内部热质耦合传输特性。计算结果表明:微波场作用下薄层内部无泵效应产生,褐煤球和球团矿湿分逐渐向电磁场强度较弱区域(4×102-103Vm-1,4-10A m-1)迁移,有泵效应产生。电磁场强度较强区域(103-6×103Vm-1,10-20 Am-1),湿份迁移所引起的热流阻碍传热进行,电磁场强度较弱区域(4X 102-103v m-1,4-10 A m-1),湿分迁移在初始阶段促进传热进行,而在其他阶段阻碍传热。热风对流辅助微波可促进湿分迁移,改善温度分布均匀性,与纯微波条件相比,热风对流辅助微波作用下物料内部温度分布均匀性系数可降低至3.6%-4%。
田启知[8](2018)在《带状注扩展互作用振荡器的研究与设计》文中研究表明毫米波通常是指频率在30GHz到300 GHz(波长10 mm至l mm)之间的电磁波,毫米波技术在通信、雷达、电子对抗、遥感、探测等方面有着广泛的应用。毫米波源作为毫米波技术的基础,它主要分为固态半导体器件和真空电子器件。毫米波真空电子器件因其高功率、高频率、小型化等特点在国防军事领域有着不可替代的作用,受到各军事大国的重视。带状注扩展互作用振荡器在大功率、小型化方面有着突出表现,特别适合于星载、机载微波武器,但是随着这一优势的逐渐加强,带状注扩展互作用振荡器的散热问题也变得尤为突出。在大功率工作情况下,由于高频结构材料的欧姆损耗和腔体壁上的电子截获,会产生一定热量,如果不对腔体上的热量进行散热处理或散热不充分,壁上的高温会使腔体产生热形变,甚至会损坏某些部件,影响整管的功率容量和稳定工作。研究带状注扩展互作用振荡器的散热结构,增强散热效率,对于提高扩展互作用振荡管的功率容量和工作稳定性具有重要意义。本学位论文的主要研究了W波段带状注扩展互作用振荡器高效散热技术,设计了工作在4?模的带状注扩展互作用振荡器。主要内容包括以下几个方面:1、基于速调管的基本工作原理和传热机理,研究了带状注扩展互作用振荡器热量来源,采用非均匀加载热源的方式对带状注扩展互作用振荡器的高频结构进行热分析,并利用FLUENT软件,研究了水流相变对腔体散热的影响。2、针对高功率容量的带状注扩展互作用振荡器研究了微通道结构。根据腔体温度分布情况,优化了水流通道前后数目比。研究了通道尺寸对高频结构散热的影响,采用梯形结构的水流通道,提高了散热效率。对谐振腔进行了热形变分析,并利用研究了形变后腔体谐振频率和输出功率的变化。研究了谐振腔的功率容量变化,结果表明微通道结构可以大幅提高谐振腔的功率容量。3、针对高功率容量的带状注扩展互作用振荡器研究了射流冷却结构。优化了散热结构,并对高频结构进行了热分析和热形变分析4、为实现W波段低压工作的高功率容量带状注扩展互作用振荡器,提出4?模工作的高频谐振腔。4?模工作的高频谐振腔相对于2?模工作的谐振腔,其纵向尺寸大,可以实现较低电压工作,更加有利于高频结构的散热。本论文对4?模工作的高频谐振腔进行了优化设计并进行了PIC仿真,验证了4?模工作的可行性。
李开[9](2017)在《高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究》文中研究说明第页作为电磁流动控制在热防护领域的新应用,磁控热防护技术成为研究热点。它利用洛伦兹力控制高超声速飞行条件下弓形激波后的等离子体层减速流体、推出激波、降低温度梯度,从而实现热防护。以磁控等离子体热防护为对象,综合采用理论分析、数值模拟和地面试验手段,对高温真实气体流场和电磁场的相互作用机理开展研究,探索并发展了高温等离子体流场耦合电磁场的理论及CFD数值模拟技术,对耦合电磁场的高超声速流动结构及热防护机理进行了深入分析。在此基础上,开展了磁控热防护原理性试验研究,验证了磁控热防护技术原理上的可行性。首先建立了常规螺线管磁控热防护系统的物理模型。针对OREX再入返回舱的防热问题,采用常γ气体模型下的低磁雷诺数磁流体数学模型,分析了磁场强度、形态及螺线管几何参数对磁控热防护效果的影响,研究了该系统的工程可行性。从常规圆柱螺线管磁控系统的缺陷出发,提出了基于随形螺线管的新概念磁控热防护系统。研究表明,磁控热防护存在“饱和”现象,但磁控激波不存在该现象。常规圆柱螺线管磁控系统有一个相对较优的安装位置,距离驻点过远无法满足电流密度上限的要求,过近则会使得肩部热环境恶化。相比常规圆柱螺线管,随形螺线管磁控热防护系统在同样的励磁电流下,磁控热防护效果更好,并且所需导线长度仅为前者的1/6。建立了基于多块结构网格的热化学非平衡流并行计算平台。讨论了对非平衡气动热计算结果产生影响的三个重要因素:网格、壁温、壁面催化条件,给出了非平衡热流网格收敛性的一般性判据。基于对现有的催化模型缺陷分析,提出了一种新的氧与石英壁面之间的8反应混合催化模型,并对催化反应的机理以及模型的不确定性进行了分析。研究表明,随着壁面温度的增加,对催化复合系数贡献起主导作用的反应分别为:LH复合反应、ER置换反应、O2解吸附反应。对模型结果影响最大的参数是化学活化区域浓度和半径,需要对石英壁面材料的缺陷性质进行仔细分析以获得准确的催化系数建立了热化学非平衡条件下的低磁雷诺数SMFD数值计算模型。分析了高温气体效应对磁控效果的影响。对影响磁控热防护效果的电导率模型、电磁能量振动能分配比、壁面催化条件进行了研究。以OREX为对象,得到了磁控热防护系统有效工作的飞行工况范围,并研究了添加“种子粒子”对磁控性能的提升效果。通过对两极磁场磁控系统缺陷的分析,提出了多极磁场磁控热防护的概念。研究表明,考虑高温真实气体效应后,磁控热防护效果同样存在“饱和”现象,高温气体效应并未改变磁场分布对磁控效果的影响规律。对于OREX而言,当磁相互作用参数大于1.0时才能达到比较好的磁控热防护效果。种子粒子添加量对于磁控激波性能的提升存在“饱和”现象,其对磁控性能的提升在低马赫数工况工况更明显。相比于单磁铁,通正向电流的五磁铁多极磁场作用下的激波脱体距离明显增加,热防护效果相对较好。建立了磁控热防护机理分析模型,通过分析洛伦兹力逆流向和法向分量在热防护中的作用,深入研究了磁控防热和激波控制机理。在此基础上,设计了一种变磁感线-流线夹角磁场,优化了磁控激波和热防护效果。研究表明,磁控热防护和磁控激波机理并不相同。前者主要取决于洛伦兹力对附面层的作用,在驻点区逆流向洛伦兹力对流体的减速作用占主导,而肩部区法向洛伦兹力对流动得偏转作用占主导。磁控激波效果主要取决于与波后逆流向洛伦兹力的大小,波后逆流向洛伦兹力越大,磁控激波效果越好。在保证较优的洛伦兹力对附面层的作用效果的基础上,增加波后逆流向洛伦兹力,进而增加激波脱体距离,可以进一步提高磁控热防护效果。建立了热化学非平衡条件下的霍尔电场数值计算模型,分析了霍尔电势场收敛性的影响因素,提出了当地变步进因子加速电场收敛方法。建立了非平衡流场、磁场和霍尔电场的耦合计算模型,分别基于拟合碰撞频率和均布常霍尔系数模型,分析了不同磁场强度、不同壁面导电性下霍尔效应对磁控效果的影响。研究表明,存在一个最优的步进因子使得霍尔电场收敛速度最快,并且随网格尺度的减小和霍尔系数的增加,电势场收敛速率变慢。对于局部加密网格而言,当地变步进因子法的电势收敛性明显优于常规的定步进因子法。壁面导电性对磁控热防护系统影响很大。导电壁面情况下磁控系统几乎完全失效,因此实际应用中飞行器壁面应采用绝缘性能良好的材料。但即使采用绝缘壁面,在较强磁场(0.5T)情况下,磁控效果也明显变弱。开展了磁控热防护原理性试验研究。根据调研、等离子体风洞喷管内和试验件绕流仿真、温度场流固耦合仿真以及陶瓷外壳热考核结果,确定了试验工况、陶瓷外壳选材、磁铁方案、水冷方案、隔热方案,完成了试验方案设计。试验结果表明,在永磁铁磁场作用下,试验件外壳驻点温度和近肩部温度比无磁场条件下分别低了90K和252K,冷壁温度低了100 K,磁控热防护效果明显,验证了磁控热防护系统的有效性。
杨哪[10](2016)在《磁电耦合交变感应电场对食品体系作用的研究》文中认为目前高压脉冲电场、中强度电场和欧姆电场等非热技术应用于食品加工时均采用与被加工食品直接接触的金属不锈钢电极作为激励源,由此会因电化学反应而引起的金属极板腐蚀和重金属泄露并导致所加工食品被污染,并且难于实现传质反应(mass-transport-limited reaction)的精准控制。为了克服上述缺陷,论文利用闭合磁路引导励磁电流或旋转永磁产生的交变磁通,设计了不同的磁电耦合交变感应电场系统,使电能和磁能相互转化而得到无需电极的感应电场,并研究其应用于食品加工和检测的可行性,期为在食品或其他领域开发磁电耦合的绿色加工新装备和新技术提供指导。主要研究结果如下:根据变压器的磁路结构设计了基于感应电学参数的测量系统。在证明感应电场对液态食品有作用效果的前提下,研究了终端电压、λ值与液态食品体系可溶性固形物、盐分含量、酸价和过氧化值等理化参数间的关系,发现磁电耦合测量系统的输出电压可作为一种潜在的快速检测液态食品理化参数的指标。系统符合变压器的工作原理,当激励电压提高,所有被测样品中的终端电压也随之提高,同时,匝数比的提高也可造成终端电压的提高。证明了室温下O型硅钢为磁路的系统在工作频率50400 Hz范围内,感应电学参数(终端电压和λ值)数值的变化与液态食品检测指标(可溶性固形物、盐分含量、酸价和过氧化值)变化存在量值关系。其中西瓜可溶性固形物含量和咸蛋清盐分含量的增加可引起系统中终端电压的降低,而橄榄油的酸价和过氧化值提高则会引起终端电压增高。终端电压与这些理化指标呈现较显着(P<0.05)的线性关系,相关系数R2均大于0.8。在此基础上利用最优关系模型对其验证样本进行预测,其预测标准差(SEP)分别为可溶性固形物含量0.893 Brix%,酸价0.057 mg/g,过氧化值0.26 mmol/kg和盐分含量0.93%,而偏差(Bias)则分别为-0.238 Brix%,0.036 mg/g,0.023 mmol/kg和0.17%。磁电耦合感应电场能加快带电溶质的传质速率,可增强鲜切果蔬的浸渍处理如钙强化、抗褐变、盐渍和益生菌强化等效果。苹果钙强化试验发现,采用相同钙离子浓度200mg/100 g的电解质氯化钙和乳酸钙,氯化钙可有效降低系统阻抗,应用磁电耦合辅助浸渍时更利于苹果的钙强化,钙浸渍量比传统浸渍方法最大提高了81%;当采用感应电场对鲜切莴苣进行抗褐变处理后,相对于对照样(0 V),在第14天时,经过50%占空比100、200和300V脉冲激励电压处理的鲜切莴苣的褐变指数分别降低了20.6%、34.4%和38.5%,POD活性分别降低了11.5%、18.5%和18.8%,PPO活性也分别降低5.1%、10.3%和11.6%,占空比10%的脉冲电压的褐变抑制效果较佳;同时,静磁场和感应电场耦合盐渍时发现感应电场辅助浸渍时盐离子多集中在组织表层区域,体系阻抗降低造成电能和磁能转换效率提高从而强化盐渍。通过响应面设计建立了盐分含量的预测模型并可对5.4%8.2%孔隙率的样品盐分进行预测;当进行励磁交变电场和交变磁场的辅助益生菌富集时发现能促进鼠李糖杆菌体在块状苹果和草莓中的扩散,体系场强和磁感应强度的提高会造成菌体含量在样品中的提高,场强3 V/cm,磁感应强度1300 Gs下的富集效果最佳,酸性环境下更利于鼠李糖杆菌的富集。当浸渍体系温度超过60oC后样品中的活菌数则会呈现下降。磁电耦合感应电场能有效提高食品组分的提取效率。激励电压的提高有利于大蒜、桑叶、苹果渣等植物多糖和鱼骨可溶性钙的提取,但在20 kHz80 kHz范围内频率辅助提取植物多糖及400 Hz700 Hz范围内频率辅助提取可溶性骨钙时发现频率与其产率呈现负相关。磁电耦合感应电场更能促进低pH值条件下多糖的高效提取,对大蒜多糖抗氧化活性的保持没有影响。这种电场辅助提取的产能可以通过系统反应器模块化的增多实现规模化,16级串联系统处理得到的桑叶多糖最大产率为8.45%,相对于对照样(0 V)提高了225%。当输入功率固定时,不同反应单元的连接方式会改变系统的等效阻抗、总感应电压和功率因子,从而影响多糖提取效率,串联和并联的系统对苹果渣果胶提取率的显着影响遵循一级动力学方程。磁电耦合的感应电场辅助提取鱼骨钙的最优工艺参数为激励电压160 V、电场频率450 Hz、pH值2.5和料液比1:5 g/mL,鱼骨钙提取率为88.65%,比传统水浴法(0 V)则产率提高了224.25%。磁电耦合感应电场能有效增强碳水化合物聚合物的水解产率。将感应电场和管道流体结合设计了400700 Hz励磁的电催化流体系统以完成对木质纤维素-甘蔗渣的水解处理。发现激励电压和线圈匝数比的提高则利于甘蔗渣水解的进行,但频率的提高则水解反应抑制,相同数量的反应器构成不同等效电路参数的流体系统,在同样的输入功率下,会引起不同的水解效果。串联模式可使系统获得最大的能量效率。料液中添加金属离子会在一定程度上加速水解使得还原糖产率最高可增加332.3%,即降低料液阻抗可提高体系感应电流及引起次级负载效率提高,料液阻抗的减量绝对值与还原糖增量呈现良好的线性关系(R2=0.836)。该流体反应系统工作时遵循变压器的工作原理。总之,采用磁电耦合的感应电场可作为激励源布置于流体反应系统中并应用于食品加工和化工领域。
二、磁控电导流体传热的振荡强化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磁控电导流体传热的振荡强化(论文提纲范文)
(1)微波场下液态食品的螺旋连续加热研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 连续式微波加热技术 |
1.1.1 微波加热食品原理及连续式微波加热方法 |
1.1.2 连续式微波加热在非液态食品中的研究进展 |
1.1.3 连续式微波加热在液态食品中的研究进展 |
1.1.4 连续式微波加热技术的趋势及应用 |
1.2 微波加热效率增强方法 |
1.2.1 主动加热技术 |
1.2.2 被动加热技术 |
1.3 螺旋管内流体流动与传热技术 |
1.3.1 螺旋管内层流流动与传热的研究进展 |
1.3.2 螺旋管内湍流流动与传热的研究进展 |
1.4 立题依据及主要研究内容 |
1.4.1 立题背景及意义 |
1.4.2 研究目的及内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料与试剂 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 数值模拟方法 |
2.3.1 数值模型的构建 |
2.3.2 模型假设 |
2.3.3 控制方程 |
2.3.4 边界条件 |
2.3.5 网格划分及独立性研究 |
2.3.6 模型参数 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 螺旋连续微波加热液态食品方法 |
2.4.2 管路出口温度及表面温度分布测定方法 |
2.4.3 激光粒径检测方法 |
2.4.4 傅里叶红外光谱检测方法 |
2.4.5 加热流体介电特性测定方法 |
2.4.6 加热流体热物性参数测定方法 |
2.4.7 加热流体流动特性参数计算方法 |
2.4.8 数据统计与方法 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 螺旋连续微波加热方法及计算机仿真研究 |
3.1.1 螺旋管内外电磁场分布解析 |
3.1.2 螺旋管内层流流动加热特性 |
3.1.3 螺旋管内湍流流动加热特性 |
3.1.4 螺旋管内牛顿流体食品连续加热特性 |
3.1.5 螺旋管内非牛顿流体食品连续加热特性 |
3.2 微波场下螺旋管结构参数与加热效率的关系研究 |
3.2.1 数值仿真模型的实验验证 |
3.2.2 螺旋管PCD对加热效率的影响 |
3.2.3 螺旋管直径对加热效率的影响 |
3.2.4 螺旋管螺距对加热效率的影响 |
3.3 微波场下螺旋连续加热液态食品的研究 |
3.3.1 液态模式食品的选择 |
3.3.2 螺旋管PCD对加热效率的影响 |
3.3.3 螺旋管直径对加热效率的影响 |
3.3.4 螺旋管螺距对加热效率的影响 |
主要结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究目的与内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
第2章 电磁波加热系统的工作原理与组成 |
2.1 电磁波加热系统的工作原理 |
2.2 常见电磁波加热系统的组成 |
2.2.1 微波发生器组成 |
2.2.2 微波传输系统组成(包含加热器) |
2.2.3 微波控制系统组成 |
2.3 本章小结 |
第3章 电磁波加热天线设计与数值模拟 |
3.1 电磁波加热天线的设计原理 |
3.2 天线的工作原理 |
3.2.1 天线的辐射特性 |
3.2.2 天线设计的性能参数 |
3.2.3 天线设计流程 |
3.3 同轴裂缝微波加热天线的结构设计与数学计算 |
3.4 同轴裂缝微波加热天线的电磁场与温度场数值模拟 |
3.5 本章小结 |
第4章 天然气水合物微波加热系统的室内试验台研制 |
4.1 微波加热系统的设计方案 |
4.2 室内试验台部件的选择与设计 |
4.3 本章小结 |
第5章 用于保障开采气体流动性的工程方案初步设计 |
5.1 初步工程方案设计 |
5.2 数值模拟结果与分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(3)GaN基金刚石散热层的制备及其性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 氮化镓的性能及应用前景 |
2.1.1 氮化镓的基本性能 |
2.1.2 氮化镓制备的研究进展 |
2.1.3 氮化镓的性能及应用 |
2.2 氮化镓器件自热效应及解决方案 |
2.3 金刚石的基本性能及制备方法 |
2.4 金刚石在GaN功率器件中的应用研究进展 |
2.4.1 键合技术制备金刚石衬底GaN |
2.4.2 基于GaN外延层背面直接生长金刚石 |
2.4.3 单晶金刚石衬底散热技术 |
2.4.4 高导热金刚石钝化层散热技术 |
3 研究内容与试验方法 |
3.1 研究内容 |
3.2 研究思路 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 实验设备 |
3.3.2 实验材料 |
3.4 实验内容 |
3.4.1 制备金刚石衬底GaN晶圆的关键技术 |
3.4.2 制备金刚石衬底GaN晶圆技术路线 |
3.5 制备金刚石衬底GaN结构的表征手段 |
3.5.1 形貌及显微组织表征和评价 |
3.5.2 物相表征 |
3.5.3 成分及成键状态表征 |
3.5.4 电学特性表征 |
3.5.5 力学特性表征 |
3.5.6 薄膜和粉末zeta电位表征 |
3.5.7 热学特性表征 |
4 氢等离子体环境中GaN的稳定性研究 |
4.1 高温氢等离子体中GaN外延层的诱导分解 |
4.2 高温氢等离子体中GaN稳定性强化研究 |
4.2.1 保护层对抑制GaN分解的作用 |
4.2.2 增加氮分压对抑制GaN分解的作用 |
4.2.3 保护层和N2对抑制GaN分解的作用 |
4.3 本章小结 |
5 氮化镓的保护层制备及特性分析 |
5.1 保护层选择及制备的影响因素分析 |
5.2 磁控溅射沉积条件对沉积SiNx的影响 |
5.2.1 溅射功率对沉积SiNx保护层的特性影响 |
5.2.2 气体比例对沉积SiNx保护层的特性影响 |
5.2.3 沉积温度对沉积SiNx保护层的特性影响 |
5.3 磁控溅射沉积条件对沉积AlN的影响 |
5.3.1 溅射功率对沉积AlN保护层特性的影响 |
5.3.2 气体比例对AlN保护层的特性影响 |
5.3.3 沉积温度对对沉积AlN保护层的特性影响 |
5.4 本章小结 |
6 氮化镓/保护层表面沉积金刚石膜及热传输特性研究 |
6.1 沉积温度对氮化镓/保护层表面沉积金刚石的影响 |
6.2 甲烷浓度对氮化镓/保护层表面沉积金刚石膜的影响 |
6.3 氮化镓/保护层表面金刚石形核规律机制研究 |
6.3.1 保护层选材对金刚石形核影响 |
6.3.2 保护层预处理对增强形核金刚石的影响 |
6.3.3 保护层表面增强形核金刚石机制研究 |
6.4 金刚石/GaN界面热传输特性及机制 |
6.4.1 金刚石/GaN结构界面传输理论基础 |
6.4.2 保护层对金刚石/GaN界面热传输的影响 |
6.4.3 保护层声子态密度在金刚石/GaN界面热传输中作用 |
6.4.4 界面微观结构对金刚石/GaN界面热传输的影响 |
6.5 本章小结 |
7 基于双金刚石层制备金刚石衬底GaN结构及其性能研究 |
7.1 GaN外延层临时转移及GaN原始衬底的剥离 |
7.2 散热层金刚石膜两步法沉积及临时载体剥离 |
7.3 金刚石衬底GaN结构本征特性及其应力演变 |
7.3.1 金刚石衬底GaN本征特性变化 |
7.3.2 金刚石衬底GaN界面结构及应力演变 |
7.4 金刚石衬底GaN的电子迁移率 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 纤维结构新型电极 |
1.1.1 传统纤维到功能纤维 |
1.1.2 功能纤维电极的制备方法 |
1.1.3 纤维电极在器件中的应用 |
1.2 有序功能材料自组装合成技术 |
1.2.1 自组装原理简介 |
1.2.2 有序功能材料自组装合成方法 |
1.2.3 有序功能材料中的自组织理论 |
1.3 有序结构中的非线性动力学机制 |
1.3.1 非线性非平衡态理论简介 |
1.3.2 周期性振荡现象 |
1.3.3 自相似分形现象 |
1.4 柔性纤维电子元件简介 |
1.4.1 柔性纤维导电材料 |
1.4.2 柔性纤维电子元件 |
1.4.3 纤维基集成器件及织物 |
1.5 本论文研究内容与创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
2 实验部分 |
2.1 实验材料、试剂与设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 电沉积微反应器设计 |
2.2.1 气-液界面反应器 |
2.2.2 薄层反应器 |
2.2.3 全浸入反应器 |
2.3 分形维数计算和机理模拟 |
2.4 纤维基电子器件组装 |
2.4.1 能源器件组装 |
2.4.2 纤维基晶体管组装 |
2.4.3 纤维基电阻式传感器组装 |
2.5 结构形貌表征及性能测试 |
2.5.1 结构形貌表征 |
2.5.2 性能测试 |
3 微点电极界面二维薄层分形生长及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 二维薄层锰分形生长影响因素研究 |
3.2.1 气-液界面对分形结构的影响 |
3.2.2 电沉积时间 |
3.2.3 电沉积电压 |
3.2.4 锰离子浓度 |
3.3 二维薄层金属分形生长机理研究 |
3.3.1 电场驱动的定向运动 |
3.3.2 随机布朗运动 |
3.3.3 电沉积不同粒子数 |
3.3.4 不同金属离子电沉积分形行为 |
3.4 二维薄层锰分形超级电容器应用研究 |
3.4.1 设计思路 |
3.4.2 结果讨论 |
3.5 本章小结 |
4 纤维电极界面一维定向阵列分形生长及机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 一维定向阵列锰分形生长影响因素研究 |
4.2.1 电沉积电压 |
4.2.2 电沉积时间 |
4.2.3 锰离子浓度 |
4.2.4 添加剂浓度 |
4.3 一维定向阵列金属锰分形生长机理研究 |
4.3.1 电场驱动的定向运动 |
4.3.2 随机布朗运动 |
4.3.3 不同粒子数目 |
4.4 一维定向阵列锰分形超级电容器应用研究 |
4.4.1 锰分形结构电极形貌分析 |
4.4.2 超级电容器电化学性能测试 |
4.4.3 不同基底对电容性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 纤维电极界面三维阵列分形生长及机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 三维阵列分形生长影响因素研究 |
5.2.1 表面积对比 |
5.2.2 电沉积电压 |
5.2.3 电沉积时间 |
5.3 三维阵列镍分形生长机理研究 |
5.4 三维镍分形超级电容器应用研究 |
5.4.1 三维镍分形结构对电容性能的影响 |
5.4.2 柔性超级电容器半电容性能 |
5.4.3 柔性非对称超级电容性能 |
5.5 本章小结 |
6 纤维电极均匀膜层调控及应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 纤维电极均匀金属镀层影响因素研究 |
6.2.1 电沉积电压 |
6.2.2 电沉积时间 |
6.2.3 电解质p H值 |
6.3 纤维电极均匀氧化物膜层制备方法研究 |
6.3.1 纤维界面氧化物成膜工艺 |
6.3.2 激光法对氧化物膜层的影响 |
6.4 纤维电子器件应用 |
6.4.1 纤维基电解质栅控场效应晶体管 |
6.4.2 场效应晶体管性能影响因素研究 |
6.4.3 基于纤维结构集成电路构建 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间的科研成果 |
B.作者在攻读学位期间参与的项目 |
C学位论文数据集 |
致谢 |
(5)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
绪论 |
一、文献综述 |
二、论文选题和研究内容 |
三、研究的创新与不足 |
第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
2.2.1 学士学位结构 |
2.2.2 硕士学位结构 |
2.2.3 博士学位结构 |
2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
3.4 小结 |
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
4.4 小结 |
第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
5.3 光学院士的发展趋势分析 |
5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
5.4 小结 |
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
6.4 小结 |
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
7.4 小结 |
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
11.4 结语与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(6)吸波材料辅助多孔物料微波冷冻干燥多物理场分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 真空冷冻干燥概述 |
1.1.1 冷冻干燥的原理与基本过程 |
1.1.2 冷冻干燥的特点及应用 |
1.1.3 冷冻干燥的研究进展 |
1.2 微波干燥概述 |
1.2.1 微波与介质的相互作用 |
1.2.2 微波干燥的原理、特点 |
1.2.3 微波干燥的应用与发展趋势 |
1.3 微波冷冻干燥概述 |
1.3.1 微波冷冻干燥的原理、特点及应用 |
1.3.2 微波冷冻干燥面临的挑战 |
1.3.3 微波冷冻干燥数学模型及其发展趋势 |
1.4 多孔介质概述 |
1.4.1 多孔介质的基本参数 |
1.4.2 多孔介质的内部质热传递 |
1.4.3 多孔介质的吸附特性 |
1.4.4 多孔介质的介电特性 |
1.5 本课题的研究内容 |
2 多孔介质多相传递模型 |
2.1 问题描述 |
2.2 控制方程 |
2.2.1 质热耦合传递方程 |
2.2.2 波动方程 |
2.3 初始条件与边界条件 |
2.4 本章小结 |
3 实验部分 |
3.1 冷冻干燥实验装置与仪器 |
3.2 冷冻样品制备与冷冻干燥实验 |
3.3 冷冻干燥实验结果与讨论 |
3.4 实验材料介电特性测量 |
3.5 本章小结 |
4 数值模拟 |
4.1 吸附-解吸平衡关系建立 |
4.2 参数设定 |
4.2.1 渗透率 |
4.2.2 扩散系数 |
4.2.3 其他参数 |
4.3 COMSOL数值实现 |
4.4 本章小结 |
5 微波冷冻干燥的多物理场分析 |
5.1 模拟与实验结果比较 |
5.2 典型操作条件下初始非饱和物料的热、质耦合传递 |
5.3 典型操作条件下初始非饱和物料内部电磁波传播与耗散 |
5.4 典型操作条件下两种物料组件吸收的辐射能和微波能 |
5.5 本章小结 |
6 微波冷冻干燥的影响因素探讨 |
6.1 操作条件的影响 |
6.1.1 微波功率对微波冷冻干燥的影响 |
6.1.2 干燥腔辐射温度对微波冷冻干燥的影响 |
6.1.3 物料位置对微波冷冻干燥的影响 |
6.2 物料几何形状与初始饱和度的影响 |
6.3 物料介电特性的影响 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 符号说明 |
附录B 波动方程推导 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)微波场中典型电/磁损耗含湿矿物类多孔介质内部耦合传输机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 背景介绍 |
1.1.1 应用背景 |
1.1.2 科学背景 |
1.2 微波场中矿物类多孔介质耦合传输特性综述 |
1.2.1 微波场中热质传输机制及研究现状 |
1.2.2 矿物类多孔介质电学及磁学特性研究进展 |
1.2.3 耦合传输过程宏、介尺度结构变化特性研究 |
1.2.4 微波场中多孔介质热质耦合传输模型演化 |
1.3 研究现状总结 |
1.4 研究目标和主要研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 主要研究内容 |
2 研究方案及理论分析方法 |
2.1 实验系统及装置 |
2.2 研究方案 |
2.2.1 微波/热风热湿迁移实验方案 |
2.2.2 微波—热风联合热湿传输数值模拟方案 |
2.3 实验系统可靠性验证 |
2.4 理论分析方法 |
2.4.1 多几何尺度湿分迁移动力学 |
2.4.2 热湿耦合运移传热特性 |
2.5 不确定度分析 |
2.6 本章小结 |
3 基于非平衡态热力学多孔介质内部传递特性数理模型构建 |
3.1 基本方程 |
3.1.1 Maxwell方程 |
3.1.2 质量守恒方程 |
3.1.3 能量守恒方程 |
3.2 非平衡态热力学理论基础 |
3.3 基于非平衡态热力学微波场中热湿迁移数理模型构建 |
3.3.1 介电损耗机制 |
3.3.2 介电/磁复损耗机制 |
3.3.3 动力学模型结构形变修正 |
3.4 本章小结 |
4 微波场中矿物类多孔介质薄层复损耗机制热湿输运机理 |
4.1 矿物类多孔介质电磁特性 |
4.2 褐煤薄层介电损耗热湿耦合传输机制 |
4.2.1 湿分驱替特性 |
4.2.2 湿分驱替动力学描述 |
4.2.3 温度场均匀化机制 |
4.2.4 介电损耗机制能效分析 |
4.3 赤铁矿薄层介电/磁复损耗热湿耦合传输机制 |
4.3.1 湿分驱替特性 |
4.3.2 湿分驱替动力学描述 |
4.3.3 温度场均匀化机制 |
4.3.4 复损耗机制能效分析 |
4.4 本章小结 |
5 微波场中成型矿物类多孔介质多场耦合热质传递机理及泵效应研究 |
5.1 褐煤球介电损耗热质传递特性 |
5.1.1 湿分运移特性 |
5.1.2 湿分运移动力学特性 |
5.1.3 温度场均匀化机制 |
5.1.4 介电损耗机制能效分析 |
5.1.5 湿分形态演化特性 |
5.2 |
5.2.1 湿分运移特性 |
5.2.2 湿分运移动力学特性 |
5.2.3 温度场均匀化机制 |
5.2.4 复损耗机制能效分析 |
5.2.5 球团矿矿相结构及力学性能 |
5.3 本章小结 |
6 热风对流条件下矿物类多孔介质薄层输运机制研究 |
6.1 湿分输运特性 |
6.2 湿分输运动力学特性 |
6.3 热湿耦合输运传热学特性 |
6.4 本章小结 |
7 非平衡态热力学数理模型分析与改进 |
7.1 几何模型 |
7.2 物理模型 |
7.3 初始条件及边界条件 |
7.4 介电损耗机制 |
7.4.1 介电损耗机制内部耦合传递机理 |
7.4.2 介电损耗机制模型验证 |
7.4.3 介电损耗机制耦合传输特性预测分析 |
7.4.4 动力学模型结构形变修正 |
7.5 介电/磁复损耗机制 |
7.5.1 复损耗机制内部耦合传递机理 |
7.5.2 复损耗机制模型验证 |
7.5.3 复损耗机制耦合传输特性预测分析 |
7.5.4 动力学模型结构形变修正 |
7.6 热风对流辅助微波作用下热湿耦合传输特性预测 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 研究创新点 |
8.3 工作不足与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)带状注扩展互作用振荡器的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 真空电子器件 |
1.2.1 带状注器件 |
1.2.2 扩展互作用器件 |
1.2.3 带状束扩展互作用器件 |
1.3 国内外真空电子器件热特性研究现状 |
1.3.1 国外的研究现状 |
1.3.2 国内的研究现状 |
1.4 本论文主要内容和与基本结构 |
第二章 带状束扩展互作用器件的理论及传热学理论 |
2.1 速调管的基本理论 |
2.1.1 速度调制 |
2.1.2 电子注的漂移群聚 |
2.1.3 电子注的能量交换 |
2.2 谐振腔的特性参数 |
2.3 传热学基本理论 |
2.4 热分析流程 |
2.5 本章小结 |
第三章 W波段SBEIO高频结构高效散热研究 |
3.1 高频结构模型 |
3.1.1 仿真模型 |
3.1.2 腔体材料特性 |
3.1.3 PIC仿真结果 |
3.2 高频结构热分析 |
3.2.1 仿真模型 |
3.2.2 欧姆损耗和电子截获 |
3.2.3 相变的影响 |
3.3 微通道结构 |
3.3.1 散热结构优化 |
3.3.2 高频结构热形变分析 |
3.3.3 高频结构形变前后性能变化 |
3.3.4 SBEIO的功率容量 |
3.4 射流冷却结构 |
3.4.1 散热结构优化 |
3.4.2 高频结构热分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 W波段4Π模低压大功率容量SBEIO的研究 |
4.1 研究意义 |
4.2 高频结构的设计 |
4.2.1 工作模式的确定 |
4.2.2 谐振腔的冷腔设计 |
4.3 PIC计算结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(9)高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究(论文提纲范文)
符号说明 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 高超声速飞行器研制计划 |
1.1.2 高超声速飞行器热防护方法 |
1.1.3 电磁流动控制在高超领域的应用 |
1.2 研究意义 |
1.3 磁控热防护研究现状 |
1.3.1 数值模拟研究 |
1.3.2 试验研究 |
1.4 本文的主要内容 |
第二章 常γ气体模型下的磁流体力学数值模拟方法 |
2.1 引言 |
2.2 电磁学基本概念与基本定理 |
2.2.1 基本概念 |
2.2.2 基本定理 |
2.3 磁流体控制方程与定解条件 |
2.3.1 完整MFD方程 |
2.3.2 电阻MFD方程 |
2.3.3 低磁雷诺数MFD方程 |
2.3.4 定解条件 |
2.4 数值方法与验证 |
2.4.1 数值方法 |
2.4.2 气动热计算验证 |
2.5 螺线管磁控系统建模与验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 常γ气体模型下的磁控热防护效果分析 |
3.1 计算条件 |
3.1.1 几何模型及网格 |
3.1.2 外加磁场条件 |
3.2 外加磁场强度对磁控热防护效果的影响 |
3.3 磁场类型对磁控热防护效果的影响 |
3.4 螺线管几何参数对磁控热防护效果的影响 |
3.4.1 螺线管半径 |
3.4.2 螺线管长度 |
3.4.3 螺线管安装位置 |
3.5 常规螺线管磁控系统局限性分析 |
3.5.1 相同安匝数下的不同螺线管磁场 |
3.5.2 肩部过热现象分析 |
3.5.3 工程可行性分析 |
3.6 随形螺线管磁控热防护系统 |
3.6.1 概念内涵 |
3.6.2 热防护效果分析 |
3.6.3 不同位置线圈磁控作用分析 |
3.6.4 随形螺线管磁控系统优化设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 热化学非平衡流气动热数值模拟方法与影响因素 |
4.1 引言 |
4.2 物理化学模型 |
4.2.1 热力学温度模型 |
4.2.2 化学动力学模型 |
4.2.3 输运模型 |
4.3 控制方程与定解条件 |
4.3.1 控制方程 |
4.3.2 定解条件 |
4.4 数值方法 |
4.4.1 无量纲化 |
4.4.2 坐标变换 |
4.4.3 隐式离散 |
4.4.4 空间离散 |
4.4.5 并行方法 |
4.5 数值方法验证 |
4.5.1 HEG风洞圆柱绕流算例 |
4.5.2 ELECTRE算例 |
4.5.3 OREX返回舱算例 |
4.6 气动热计算影响因素分析 |
4.6.1 网格 |
4.6.2 壁温 |
4.6.3 壁面催化 |
4.7 壁面有限催化模型研究 |
4.7.1 壁面有限催化模型综述 |
4.7.2 混合表面催化(CSC)模型建模 |
4.7.3 模型验证 |
4.7.4 催化机理分析 |
4.7.5 不确定性分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 热化学非平衡条件下的磁控热防护机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 控制方程 |
5.3 电导率模型研究 |
5.3.1 四类模型 |
5.3.2 模型对比分析 |
5.4 数值方法验证 |
5.5 高温气体效应对磁控效果的影响研究 |
5.5.1 不同磁场强度 |
5.5.2 不同磁场类型 |
5.5.3 非平衡状态分析 |
5.6 磁控热防护效果的模型不确定性研究 |
5.6.1 焦耳热振动能分配比γev |
5.6.2 壁面催化条件 |
5.7 磁控热防护系统有效工作范围分析 |
5.7.1 计算条件 |
5.7.2 热流 |
5.7.3 磁相互作用参数 |
5.7.4 激波脱体距离 |
5.8 磁控热防护性能提升效果分析 |
5.8.1 提高电导率的方法 |
5.8.2 添加“种子粒子”后的物理模型 |
5.8.3 “种子粒子”对磁控性能的提升 |
5.9 多级磁场的磁控热防护效果 |
5.9.1 概念内涵 |
5.9.2 物理模型 |
5.9.3 算例设计 |
5.9.4 结果与分析 |
5.10 磁控防热机理分析与磁场优化 |
5.10.1 机理分析模型 |
5.10.2 洛伦兹力分量作用效果分析 |
5.10.3 磁控系统磁场初步优化设计 |
5.10.4 夹角变化规律对磁控效果的影响分析 |
5.10.5 磁场二次优化设计 |
5.11 本章小结 |
第六章 非平衡流场和电磁场多场耦合计算研究 |
6.1 引言 |
6.2 霍尔电场计算模型 |
6.2.1 数值方法概况 |
6.2.2 数学模型 |
6.2.3 数值方法验证 |
6.3 霍尔电势场收敛性分析 |
6.3.1 步进因子ap |
6.3.2 霍尔系数的影响 |
6.3.3 变步进因子加速法 |
6.3.4 霍尔电场收敛性小结 |
6.4 霍尔电势场影响因素分析 |
6.4.1 波前电导率 |
6.4.2 电势参考点 |
6.4.3 计算域大小 |
6.5 非平衡流场和电磁场耦合计算方法研究 |
6.5.1 耦合方法 |
6.5.2 计算条件 |
6.5.3 结果与分析 |
6.6 霍尔效应对磁控热防护影响研究 |
6.6.1 基于拟合碰撞频率霍尔系数模型 |
6.6.2 基于均布常霍尔系数模型 |
6.7 本章小结 |
第七章 磁控热防护原理性试验研究 |
7.1 各国磁控热防护试验水平 |
7.1.1 美国Deng和 Qian |
7.1.2 日本Takizawa和 Matsuda |
7.1.3 意大利CIRA的 Cristofolini |
7.1.4 德国DLR的 Gulhan |
7.1.5 风洞水平及试验件小结 |
7.2 试验目的和风洞设备 |
7.2.1 试验目的 |
7.2.2 试验设备 |
7.3 试验工况初步选取 |
7.3.1 喷管内非平衡流动计算 |
7.3.2 不同工况下的磁控效果分析 |
7.4 高温陶瓷外壳选材 |
7.4.1 选材要求 |
7.4.2 氧化铝板热考核 |
7.4.3 氮化硼板热考核 |
7.5 磁铁方案 |
7.5.1 磁铁加工情况调研 |
7.5.2 组合磁铁方案 |
7.6 冷却方案选择 |
7.6.1 结构温度场初步仿真 |
7.6.2 水冷系统设计要求 |
7.7 试验方案改进尝试 |
7.7.1 外加种子粒子方案 |
7.7.2 pt=1kPa试验件外流场仿真 |
7.8 试验件设计 |
7.8.1 组成 |
7.8.2 结构温度场分析 |
7.8.3 部件尺寸与选材 |
7.9 试验过程与结果分析 |
7.9.1 试验工况与测点位置 |
7.9.2 试验过程 |
7.9.3 结果对比分析 |
7.10 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要工作内容及创新点 |
8.1.1 主要工作内容 |
8.1.2 创新点 |
8.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录A Gupta化学反应模型 |
附录B Bisek二阶替代模型 |
(10)磁电耦合交变感应电场对食品体系作用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 电场技术在食品加工中的发展现状 |
1.1.1 非热食品加工技术概况 |
1.1.2 高压脉冲电场 |
1.1.3 中强度电场 |
1.2 电场技术在食品加工中的应用 |
1.2.1 天然产物提取 |
1.2.2 微生物的杀灭 |
1.2.3 钝化酶 |
1.2.4 蛋白质改性 |
1.2.5 果蔬盐渍 |
1.3 感应电场的生成机制与装备 |
1.3.1 电磁感应定律 |
1.3.2 变压器的互感结构 |
1.4 磁路与磁通的应用 |
1.5 立题依据及意义 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
1.7 本课题技术路线 |
第二章 利用感应的方法表征液态食品理化指标 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与主要仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 基于感应方法的终端电压检测系统设计 |
2.3.2 可溶性固形物测定 |
2.3.3 酸价测定 |
2.3.4 过氧化值测定 |
2.3.5 盐分含量测定 |
2.3.6 数据处理 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 果蔬基质-西瓜汁的感应电学特性 |
2.4.2 感应的电学参数与可溶性固形物含量的相关性 |
2.4.3 食用油基质-橄榄油的感应电学特性 |
2.4.4 感应的电学参数与酸价和过氧化值的相关性 |
2.4.5 蛋白基质-咸蛋清的感应电学特性 |
2.4.6 感应的电学参数与盐分含量的相关性 |
2.5 本章小结 |
第三章 感应电场对电导性料液的辅助浸渍研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与主要仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 基于励磁的感应电场浸渍系统设计 |
3.3.2 基于永磁的感应电场和静磁场的浸渍系统设计 |
3.3.3 基于励磁的感应电场和旋转磁场的浸渍系统设计 |
3.3.4 基于励磁感应电场的钙强化处理 |
3.3.5 基于励磁感应电场的抗褐变处理 |
3.3.6 基于永磁感应电场和静磁场耦合的盐渍处理 |
3.3.7 基于励磁感应电场和交变磁场耦合的益生菌富集处理 |
3.3.8 盐分含量测定 |
3.3.9 钙含量测定 |
3.3.10 果蔬孔隙率测定 |
3.3.11 果蔬微观结构观察 |
3.3.12 菌落计数 |
3.3.13 蛋白质测定 |
3.3.14 褐变指数测定 |
3.3.15 过氧化物酶活力测定 |
3.3.16 多酚氧化酶活力测定 |
3.3.17 色差检测 |
3.3.18 浸渍液电导率检测 |
3.3.19 浸渍液阻抗检测 |
3.3.20 数据处理 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 励磁感应电场钙强化浸渍影响研究 |
3.4.2 励磁感应电场抗褐变处理研究 |
3.4.3 永磁感应电场和静磁场耦合的盐渍影响研究 |
3.4.4 励磁感应电场和交变磁场耦合的益生菌富集研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 感应电场对电导性料液的辅助提取研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与主要仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 基于励磁感应电场的多糖提取 |
4.3.2 基于励磁感应电场的可溶性钙提取 |
4.3.3 基于流体系统的励磁感应电场辅助多糖提取 |
4.3.4 基于流体系统的励磁感应电场辅助果胶提取 |
4.3.5 基于流体系统的励磁感应电场辅助果胶提取 |
4.3.6 多糖中碳水化合物、蛋白质、糖醛酸、硫酸基和总酚含量测量 |
4.3.7 多糖分子量测定 |
4.3.8 多糖体外抗氧化性测定 |
4.3.9 钙含量测定 |
4.3.10 植物细胞的光学检测 |
4.3.11 果胶常规理化特性测定 |
4.3.12 数据处理 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 励磁感应电场的多糖提取 |
4.4.2 励磁感应电场的骨钙提取 |
4.4.3 串联式的流体系统感应电场辅助多糖提取 |
4.4.4 串并联式的流体系统感应电场辅助果渣果胶提取 |
4.5 本章小结 |
第五章 感应电场对电导性料液流体的辅助水解研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与主要仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 基于流体系统的励磁感应电场辅助水解系统设计 |
5.3.2 励磁感应电场辅助水解 |
5.3.3 水解液还原糖含量测定 |
5.3.4 料液阻抗检测 |
5.3.5 数据处理 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 水解方式对还原糖含量影响 |
5.4.2 激励电压和频率对还原糖含量影响 |
5.4.3 流量和线圈匝数比对还原糖含量影响 |
5.4.4 串-并联反应器级数对还原糖含量影响 |
5.4.5 相同输入功率下不同结构对还原糖含量影响 |
5.5 本章小结 |
论文主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者攻读博士期间发表成果清单 |
四、磁控电导流体传热的振荡强化(论文参考文献)
- [1]微波场下液态食品的螺旋连续加热研究[D]. 张宇皓. 江南大学, 2021(01)
- [2]海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制[D]. 王姝婧. 吉林大学, 2021(01)
- [3]GaN基金刚石散热层的制备及其性能研究[D]. 贾鑫. 北京科技大学, 2020(02)
- [4]纤维电极界面有序分形结构调控及其应用研究[D]. 杨玉欣. 重庆大学, 2020(02)
- [5]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
- [6]吸波材料辅助多孔物料微波冷冻干燥多物理场分析[D]. 杨菁. 大连理工大学, 2019(02)
- [7]微波场中典型电/磁损耗含湿矿物类多孔介质内部耦合传输机制研究[D]. 付毕安. 北京交通大学, 2019(12)
- [8]带状注扩展互作用振荡器的研究与设计[D]. 田启知. 电子科技大学, 2018(09)
- [9]高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究[D]. 李开. 国防科技大学, 2017(02)
- [10]磁电耦合交变感应电场对食品体系作用的研究[D]. 杨哪. 江南大学, 2016(03)