一、热科学领域的高新技术及其产业化前景（论文文献综述）
闵杰[1]（2016）在《微热光伏电池系统设计与优化》文中研究说明微热光伏电池系统是利用燃料在燃烧器中燃烧释放的化学能,经辐射器转换为热辐射能,再利用光伏电池进行光电转换为电能的系统。微热光伏电池系统具有较高的理论效率与能量密度,因此得到人们的广泛关注。当前微热光伏电池系统实验研究中存在总效率较低、整体性研究较少等问题。本文设计了一个微热光伏电池系统,并对该系统展开整体性研究,提出了热回流罩优化方案有效地提升了微热光伏电池系统的效率。基于热辐射、热传递理论与光学折射、反射定律设计了燃烧器、散热器与光学滤波器。建立了微热光伏电池系统的计算模型为实验分析提供了计算方法。对光电池、燃料、辐射器材料、燃烧器、光学滤波器、散热装置、输出电路等部件进行对比与设计。选择了以锑化镓光伏电池作为光电转换元件、氢气作为燃料、不锈钢平板式燃烧器、八层Si/SiO2光学滤波器、肋片式散热方式的实验方案。设计了一款DC/DC电路可将电能直接以5V、1A的形式输出。经过采购与加工,制造出微热光伏电池系统。在微热光伏电池系统基础之上对不同燃烧器壁厚、氢气流速、空占比、辐射器-光伏电池间距、散热装置等主要影响系统性能的参数进行了实验对比,验证了相关实验方案。最终确定了微热光伏电池系统最优工况为：燃烧器壁面厚度为0.4mm、氢气流速为6m/s、空占比为0.9、辐射器-光伏电池距离为2cm、带有八层Si/SiO2光学滤波器与肋片式散热装置。设计了一款石英热回流罩,可使燃烧尾气回流。一方面提高燃烧器壁面温度与燃烧效率,另一方面有效地降低了锑化镓光伏电池的温度。经实验验证,微热光伏电池系统的总效率提高了18.5%。
陈琳琳[2]（2016）在《不同结构微燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验和模拟研究》文中研究说明随着电子机械系统面向小型化、高效化、集成化方向的发展,人们对于质量轻、寿命长的微型动力装置的需求日益迫切。基于碳氢燃料燃烧的微动力系统顺应这一需要,且在功率密度、燃料供给和能源输出形式方面具有显着优势。微燃烧室是该类系统能量转化的核心部件,由于微尺度条件下燃烧器尺寸的缩小,使得燃烧室面容比增大,继而导致散热速率急剧增加,常规火焰无法得到稳定,另外,火焰传播的自由基更容易因碰撞壁面而失去活性,从而使得火焰传播越发困难。鉴于此,针对微燃烧室的优化改进已经得到学者们广泛的关注。本文设计了两种不同结构的燃烧室,即带截面突变的燃烧室和带对称凸台的燃烧室。利用实验的方法和数值模拟手段,针对微燃烧室内部氢气/氧气预混合燃烧特性,对比分析有截面突变的燃烧室和无截面突变的燃烧室。另外借助数值计算软件Ansys Fluent,分析了带对称凸台的燃烧室内部燃烧特性。此外还对比分析了两种不同结构的燃烧室内部燃烧特性,以获得更优的燃烧室效率。论文的主要研究内容及所得主要结论如下:（1）针对微燃烧室内部氢氧预混燃烧特性,通过实验对比分析有截面突变的燃烧室和无截面突变的燃烧室,通过改变预混气当量比和混合气入口流速,分析了燃烧室内部燃烧情况。结果表明,带截面突变的燃烧室的外壁面平均温度在当量比为1时达到最大值,且随着当量比从1开始变大或变小,燃烧室外壁面平均温度均降低。混合气入口流速的增加会加剧燃烧过程,使外壁面平均温度升高。（2）在试验验证的基础上,耦合详细的氢气/氧气化学反应动力学机理,建立了微燃烧室的三维数值计算模型并进行了实验验证,根据燃烧室内部温度和组分分布情况,对比分析截面突变对燃烧室内部燃烧过程的影响。结果表明,截面突变的尺寸增加,微燃烧室内的高温区域扩大。增加混合气的入口流速,微燃烧室内流体的温度升高。采用截面突变的结构有利于减缓入口流速增加所引起的氢气转化率下降的趋势。（3）设计出带对称凸台的燃烧室,通过数值模拟分析了带对称凸台的燃烧室内部燃烧特性。结果表明,增加对称凸台的高度对燃烧室内混合气的温度影响不大。为获得较高的燃烧室效率,将入口流速控制在合适范围内,随着入口流速的增加,带对称凸台的微燃烧室内流体的温度升高,出口温度也相应升高。（4）借助数值模拟手段,对比分析了两种不同结构的燃烧室内部燃烧特性,以获得更好的燃烧室结构。结果表明,带截面突变的燃烧室内部燃烧性能相比于带对称凸台的燃烧室更为优越。
张田田[3]（2011）在《微通道内气体流动换热的理论与实验研究》文中进行了进一步梳理本文以微通道热沉在航空航天载运工具热管理上的应用为背景,从微尺度流体流动与传热基础理论研究作为出发点,从数学模型的构建,关键因素的系统分析为前导,搭建单通道实验台系统分析流动特性；进一步提出新型微通道热沉的设计理念,并进行实验室加工制造,进而进行系列实验研究,验证其流动换热性能。系统的实现从基础理论研究,到数值分析,进一步提出高性能换热系统设计,最终实现实验系统的具体化。即实现了理论——设计——应用一体化。本文对微尺度下描述流动换热的数学物理模型进行了深入研究,针对不同尺度下流动换热特性,提出了适合不同流区的数学模型,即在滑移流区,采用常规理论的Navier-Stokes方程配合Maxwell一阶滑移模型作为数学模型,可以精确的预测稀薄气体流动。在过渡流区,在合适的选取滑移系数的情况下,采用基于常规理论的Navier-Stokes方程配合二阶滑移模型作为数学模型,可以高效准确的预测稀薄气体流动。引入新的求解非线性方程的同伦分析法（HAM）首次对滑移区流动换热控制方程进行了解析求解,所得结果很好的支撑了所提出的观点。研究发现,在纳米尺度下,截面速度会出现“反转”现象,通过解析求解基于常规理论的Navier-Stokes方程配合二阶滑移模型,对上述现象进行了准确的预测。基于得到的有关描述微尺度下流动换热的物理模型的研究结论,采用数值计算手段和解析求解的方法,系统分析了可压缩性效应、稀薄效应、入口效应和粘性加热效应。研究表明,可压缩性的影响在微通道中的影响不可忽略。常规的马赫数大于0.3是可压缩性判别条件的标准在微通道流动中不再适用,微通道内可压缩性影响用压力差描述优于用Mach数表述。常规通道的充分发展的概念在微通道中需要重新定义。在滑移流区,考虑可压缩性和稀薄效应的共同作用,针对流动阻力特性进行了专门研究,提出了无量纲滑移长度Ls/Dh这一新概念,用以描述滑移区摩擦特性,得到了该无量纲准则数与摩擦常数的关联式。该关联式对于滑移流动和非滑移流动以及可压缩流动或者不可压缩流动均适用。补充了滑移区考虑可压缩性条件下没有描述摩擦特性的无量纲数的空白,经过与实验数据的对比验证了其适用性。研究发现矩形微通道中入口段速度分布明显不同于常规通道,截面速度最大值出现在近壁处。导致边界层发展滞后于常规尺寸通道,进而使微通道中入口段长度大于常规理论预测值。计算得到了无量纲流动入口段长度的关联式。微通道中热边界层发展滞后于常规尺寸通道,导致微通道中热入口段长度大于常规理论预测值。微通道入口区换热性能高于常规通道,充分发展区换热弱于常规通道。获得了描述微通道热入口段长度的定量关联式。采用叠加原理,首次解析求解了考虑粘性加热、速度滑移和温度跳跃条件下的Navier-Stokes方程,针对等热流、上绝热下等热流和任意热流分布的情况进行了研究。粘性加热效应相当于一个内热源可使流体温度沿流动方向线性升高；并且对截面温度分布亦有很大影响,粘性加热效应使得近壁处温度最高,温度梯度加大,所有情况截面温度分布的二阶拐点在距壁面无量纲距离η=1/（?）处。发现对于上下壁面不对称加热边界条件,上下壁面热流密度相等其换热效果最好。搭建了单微通道流动实验系统平台,并进行了系列实验。获得了摩擦常数与Mach数定量函数关系。实验结果表明,微通道内流动入口段长度大于常规理论预测值；充分发展段的摩擦常数低于常规理论预测值,论证了前述理论结果。还发现,在可压缩性效应的影响较低（Reynolds很小）情况下,粘性加热效应可使流体温度线性增加,在定性上,与前面的理论解析解吻合的较好。基于前述研究结论,设计了新型结构的高效微通道热沉散热装置。采用干式蚀刻方法在实验室加工了所设计的微通道热沉实验段。在此基础上,搭建了芯片级微通道热沉换热系统实验平台,对其流动与换热性能进行了系列实验研究。通过对多列直通道粘性加热效应的研究进一步论证了前面章节得到的关于粘性加热效应的结论,即流量小时、粘性加热效应占据主导、流体温度升高。随着流量增加,可压缩性效应的影响渐强,流体温度升高值下降。直至最后,可压缩性效应完全占据主导,导致流体温度下降。通过对两级通道Ⅰ和两级通道Ⅱ（100μm-40μm）的实验研究,论证了本文提出的新型散热热沉结构的换热效果。实验结果表明,本文提出的新型散热装置不仅具有很好的换热性能同时压损小耗功少,可以作为高效散热装置应用到实际领域中。实际应用时,还需要要根据具体应用目标,考虑耗能等综合因素进行几何结构的优化设计,以达到强化换热性能和降低耗能的双重效果。
宁小荣[4]（2009）在《机械合金化法制备Bi2Te3基热电材料及热电性能的研究》文中进行了进一步梳理热电材料是实现热能和电能直接转换的材料,可用于半导体制冷和发电。Bi2Te3基半导体材料是目前室温下性能最好的热电材料,但是经过几十年的研究,块体Bi2Te3基材料的最高热电优值ZT值仍然徘徊在1左右。传统的制备方法主要采用布里奇曼（Bridgman）法,但得到的材料机械强度低,易解理。近年来涌现出一批新型的热电材料制备方法,虽然制得材料性能较好,但是由于工序复杂、成本高,使其难于推广应用。机械合金化（MA）是一种制备粉末材料的常用方法,能够将原始粉末通过球磨直接合成合金粉末,具有低成本的优势。本文采用机械合金化法制备Bi2Te3系合金粉末,结合气氛保护烧结等工艺;在不同烧成制度下,利用不同的掺杂对材料的热电性能进行优化和提高,在降低材料制备成本的基础上,获得热电性能和机械性能较好的材料。本文首先综述了热电材料的基本理论和目前热电材料在国内外的发展情况。对Bi2Te3热电材料的机械合金化工艺进行了摸索,通过XRD结合EDS、SEM测试手段进行分析,结果表明经20小时以上机械球磨（MA）之后可以得到单相的Bi2Te3粉末。对不同MA时间得到的Bi2Te3样品进行分析,发现随MA时间的延长,粉体颗粒逐渐变细,球磨20h以上,颗粒直径减小到1μm以下;球磨时间为50h时,粉体颗粒中位径d50为115nm;块材的热电性能也随MA时间的延长而提高,球磨50h,功率因子最大达到87.71μw/K2·m):冷压块的热电性能较低,经过烧成过程中的高温热处理后材料热电性能有大幅提高。烧成制度对材料性能影响主要表现在温度、保温时间两方面,发现温度过高、过低都不能得到性能优越的热电材料,在500-550℃区间内,材料性能表现优秀。原因是,过低温度晶体发育不完善,过高温度会造成Te的挥发从而影响材料性能。保温时间在0.5h为最佳,过长保温时间会造成晶体过分长大,但对晶体的定向排列有一定帮助。非掺杂的Bi2Te3材料热电性能不高,掺杂Se、Sb后对性能提高影响十分显着,对电导率和Seebeck系数的提高均有贡献,功率因子由原来的51.1μw/（K2·m）左右分别提高到786.5μw/（K2·m）和508μw/（K2·m）。通过实验得出,其N、P型最优配方分别为Bi2Te2.75Se0.25和Bi0.49Sb1.51Te3;本文还对Ag元素掺杂做了探索性研究,结果表明在wt%为0.25时,功率因子出现最大值352μw/（K2·m）。最后,本文对热电模块及小型半导体温差发电装置进行了探索性研究开发。
薛宏,段炼,潘剑锋,唐爱坤,李德桃,杨文明[5]（2009）在《平板式MTPV系统中燃烧若干影响因素的试验》文中研究指明平板式微热光电（MTPV）能源系统采取全新的亚毫米平板式燃烧室取代以往的圆柱式,对应的面容比的增加将提高燃烧室壁面的能量输出,从而提高系统的能量密度.针对石英玻璃材质的平板式燃烧室,改变氢气流量、氢氧混合比以及平行板间夹缝距离等,进行燃烧试验,测试了外壁面和出口的温度,进而分析几种因素的影响规律.结果表明,在一定条件下,亚毫米平板式微燃烧室能克服壁面能量损失激增而带来的着火困难和火焰淬熄等问题,能够实现稳定燃烧.合理选择工况参数,可以提高燃烧室温度和优化温度分布,提升系统工作性能.
褚泽[6]（2008）在《废热半导体温差发电技术的研究与开发》文中认为伴随着工业化的高速发展,全球性的环境恶化和能源危机正威胁着人类的长期稳定发展。为此,各国政府对绿色环保技术的研究与利用给予了前所未有的关注和支持。温差发电技术是利用热电转换材料直接将热能转化为电能,是一种全固态能量转换方式,无需化学反应或流体介质,因而在发电过程中具有经济、环保和方便等优点,已在航空和军事等一些特殊领域发挥了无可替代的作用。随着半导体技术的发展和更新,以半导体为主要转换材料的温差发电技术正逐步向工业化和民用化的方向发展。在当前节能减排的热潮之下,温差发电技术更以其独特的优势在低品位能源的回收利用等方面将会发挥更加重要的作用。本文就是基于温差电技术的基本原理,对废热半导体温差发电技术进行了理论和实验研究。主要完成了如下基本工作:1)基于半导体温差电技术的原理和基本效应,采用有限时间热力学理论,建立了内外均不可逆情况下常规和二级半导体温差发电器的理论模型和性能分析的数学模型。并以工作效率、输出功率和火用效率为目标函数,通过仿真模拟计算分析了二级半导体温差发电器的性能特性,计算出不同情况下二级半导体温差发电器的最大效率、输出功率和火用效率,进而优化了温差发电器的内部结构,确定了工作电流的最佳范围;2)在实验研究方面,设计并搭建了以废水为热源的半导体温差发电系统的性能测试平台,并在此基础之上对整个废热温差发电系统进行了相关的优化和改进。而后,对优化后的废热温差发电系统进行了实验研究,完成了多工况下不同温差的发电器性能研究,得到了可靠的实验数据,并总结出了一系列温差发电器的运行规律,为温差电技术的进一步研究奠定了理论基础。3)基于以上废热温差发电系统,采用仿真模拟的方法分析了不同负载下系统各性能参数随冷热端温差的变化,通过仿真模拟和实验测试的分析比较,验证了其理论模型的合理性。本文通过对废热半导体温差发电器性能的研究,总结了输出功率、工作效率和火用效率等发电性能参数随外电路、温度工况等因素的变化规律。尤其是对将废热资源作为热源的温差发电系统的研究,为半导体温差发电器在回收低品位热源的热能方面提供了许多具有实用价值的可行方法。
林红[7]（2008）在《纳米流体强化传热特性的理论及实验研究》文中进行了进一步梳理纳米流体是指以一定的方式和比例,在液体介质中添加纳米级的金属或非金属粒子形成的一类新型传热工质。其在许多领域,如能源、化工、电力、微电子等,具有诱人的应用前景。本文从ZrO2/水、CaCO3/水纳米流体的制备及其稳定性、输运参数、管内流动与传热特性的实验研究与数值模拟等几个方面研究了纳米流体强化传热的机理和性能,为后续应用奠定了基础。采用两步法制备了不同百分比浓度的ZrO2/水、CaCO3/水纳米流体,并采用添加分散剂、超声振动和调节pH值等方法,制备得到悬浮稳定的纳米流体。同时分析了纳米流体的稳定性不仅与纳米粒子和基液的性质有关,还与纳米颗粒间的相互作用力有着密切的联系。采用落球粘度计测量了不同配比的ZrO2/水、CaCO3/水纳米流体的粘度,并将实验测量结果与固液悬浮液传统公式进行比较。实验结果表明,纳米粒子的加入改变了纳米流体的粘度,纳米粒子的种类、尺度、形状以及体积份额都是影响纳米流体粘度的因素。并从布朗运动与微对流、固液界面的液膜层以及颗粒团聚三个方面,分析了纳米流体强化导热性能的机理。测试了不同粒子浓度的ZrO2/水、CaCO3/水纳米流体在Re=300017000范围内的对流换热系数。实验结果表明,在液体中添加纳米粒子增大了液体的管内对流换热系数,增加了液体的传热效果。同时,粒子浓度、粒子种类、流体的流动状态是影响纳米流体强化对流换热的重要因素。本文采用两相流混合模型模拟了纳米流体管内流动与换热情况。从温度场、速度场、湍流强度以及Nu等方面分析了纳米流体管内强化传热的规律。由模拟结果可看出,在实验管道的入口处纳米流体的对流换系数提高地较为明显。并从颗粒浓度、颗粒粒径和颗粒运动三方面,对纳米流体强化对流换热机理进行了探讨。
蒋仁杰[8]（2006）在《液体在微管中流动特性的研究》文中认为微管中液体流动特性的研究不仅是渗流力学理论的重要组成部分，也对微机械系统技术（MEMS）的发展提供相关的理论基础。由于理论上和应用上的双重意义，本论文对“液体在微管中的流动特性”进行研究。 论文首先简述了渗流力学的发展和研究现状，以及微机械系统技术的兴起与发展，从而分别从理论上和应用上引出微管中液体流动特性这一课题及其意义；接着介绍了该领域的一些已有实验研究，以及部分研究者对实验结果的一些尝试性的理论解释，然后在已有研究的基础上，汲取成功的经验，并针对其不足之处，进而确定研究的内容与框架。 然后是整个实验研究的准备工作，微管的内径与内表面粗糙度分别用SEM和AFM测量，得到出了精确的微管内径值和微管内表面的粗糙度，并排除了微管内表面粗糙度对实验的影响。 紧接着实验研究了去离子水在压强为0.1-1MPa，内径分别为2.32μm，6.42μm，10.22μm，15.95μm，20.38μm和50.0μm的微管中的流动特性，实验结果表明： （1）去离子水在内径为10.22-50.0μm微管中，压力流量关系曲线和Re和f×Re的关系曲线的实验值与理论值符合得相当好；（2）6.42μm微管的压力流量关系曲线和Re和f×Re的关系曲线的实验值与理论值已明显有所偏离（约为14％—31％），但不是非常显着。（3）而在微管内径为2μm时已相当显着。 改用二氧化碳气体作为压力源，在内径为50.0μm与20.38μm的微管中进行实验。结果表明：流量关系曲线和Re和f×Re的关系曲线的实验值与理论值都有显着的偏离（约为10％-20％），而且在流量关系曲线中，实验流量总是小于理论流量，而在Re和f×Re的关系曲线中，实验值总是大于理论值。根据实验结果，我们给出了一些试探性的解
李德桃,潘剑锋,薛宏,杨文明[9]（2006）在《微动力机电系统的发展动态与展望》文中指出在阐述微动力机电系统研究意义的基础上,对其在国内外的发展动态及趋势进行了回顾,重点介绍了双区燃烧微涡轮机、微型往复式电力发生器、微转子发动机以及作者研究的微热光电动力系统.这种新型的微热光电系统具有无运动部件、热量利用效率高、制造成本低等优点.最后论述了微机电动力系统研究中面临的主要挑战,并重点总结了需要解决的一些基础问题.
凌智勇,丁建宁,杨继昌,范真,李长生[10]（2002）在《微流动的研究现状及影响因素》文中指出随着微机电系统的发展及其应用领域的不断扩大 ,微器件和微机电系统中涉及到许多微流动问题 ,流体在微尺度槽道中流动的研究引起了人们的重视 随着尺寸的微小化 ,在宏观流动中可忽略的一些影响因素变得重要起来 ,由于尺度效应、表面效应等因素的影响 ,微小槽道中的流动呈现出一些与宏观流动不同的现象 因而对微流动的研究现状进行综述 ,并对影响微流动的尺度效应、表面力、气泡、相对表面粗糙度及流体极性等因素进行分析
二、热科学领域的高新技术及其产业化前景（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、热科学领域的高新技术及其产业化前景（论文提纲范文）
（1）微热光伏电池系统设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 MTPV系统 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题意义与研究内容 |
| 1.3.1 课题意义 |
| 1.3.2 研究内容与工作安排 |
| 第2章 MTPV系统原理与计算模型 |
| 2.1 热辐射与热传递理论 |
| 2.1.1 普朗克辐射定律 |
| 2.1.2 热传学理论 |
| 2.2 红外光的反射与折射定律 |
| 2.3 MTPV系统的计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MTPV系统的设计 |
| 3.1 MTPV系统部件的设计 |
| 3.1.1 光学电池 |
| 3.1.2 燃料的选取 |
| 3.1.3 热辐射器材料 |
| 3.1.4 燃烧-辐射器 |
| 3.1.5 光学滤波器 |
| 3.1.6 散热装置 |
| 3.1.7 DC/DC输出电路 |
| 3.2 MTPV系统整体模型的建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 MTPV系统实验研究 |
| 4.1 MTPV系统 |
| 4.2 不同工况时MTPV系统实验对比 |
| 4.2.1 不同壁厚 |
| 4.2.2 不同燃料流速 |
| 4.2.3 不同空占比 |
| 4.2.4 Si/SiO_2光学滤波器 |
| 4.2.5 肋片式散热装置 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于热回流罩的MTPV系统的优化 |
| 5.1 热回流罩的设计 |
| 5.2 实验测试系统及测试方法 |
| 5.3 基于热回流罩的MTPV系统研究 |
| 5.3.1 平板式热辐射器温度分布以及辐射效率的计算 |
| 5.3.2 基于热回流罩的实验对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的论文及科研情况 |
（2）不同结构微燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验和模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微尺度燃烧的研究背景和意义 |
| 1.2 微尺度燃烧的应用 |
| 1.2.1 微型燃烧机械装置 |
| 1.2.2 微热光电系统 |
| 1.3 微尺度燃烧的研究现状 |
| 1.3.1 微尺度燃烧特性及面临的问题 |
| 1.3.2 微尺度燃烧的稳燃方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验方法和数值计算模型 |
| 2.1 实验条件及装置 |
| 2.1.1 实验系统与装置介绍 |
| 2.1.2 微燃烧室设计及加工 |
| 2.1.3 数据采集和处理系统 |
| 2.2 数值模拟的模型建立 |
| 2.2.1 物理模型及网格划分 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.2.4 混合气体的物性参数 |
| 2.2.5 计算模型 |
| 2.2.6 边界条件的确定 |
| 2.2.7 化学反应动力学模型 |
| 2.3 模型的实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 截面突变燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验 |
| 3.1 截面突变对燃烧的影响 |
| 3.2 当量比的影响 |
| 3.3 入口流速的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 截面突变燃烧室内氢/氧预混合燃烧的数值模拟 |
| 4.1 截面突变燃烧室内部流场分析 |
| 4.2 截面突变尺寸对燃烧性能的影响 |
| 4.3 入口流速对截面突变燃烧室内部燃烧过程的影响 |
| 4.4 氢气转化率讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 对称凸台燃烧室内氢/氧预混合燃烧的数值模拟 |
| 5.1 凸台结构燃烧室内部流场分析 |
| 5.2 凸台高度对燃烧性能的影响 |
| 5.3 入口流速对凸台结构燃烧室内部燃烧过程的影响 |
| 5.4 氢气转化率讨论 |
| 5.5 两类不同结构燃烧室对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的文章 |
（3）微通道内气体流动换热的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.1.1 应用背景 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 微尺度气体流动换热研究进展及目前存在的科学问题 |
| 1.2.1 尺度效应 |
| 1.2.2 方程适用性及边界条件 |
| 1.2.3 表面效应及界面作用 |
| 1.2.4 可压缩性 |
| 1.2.5 稀薄效应 |
| 1.2.6 入口效应 |
| 1.2.7 粘性加热效应 |
| 1.2.8 速度反转现象 |
| 1.2.9 实验研究 |
| 1.3 全文主要内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 2 微纳米尺度流动传热的同伦分析求解 |
| 2.1 简介 |
| 2.2 物理模型与数学模型 |
| 2.2.1 滑移模型简介 |
| 2.2.2 求解问题的物理数学模型 |
| 2.3 求解方法简介 |
| 2.4 一阶、二阶滑移模型求解 |
| 2.4.1 相似变换 |
| 2.4.2 一阶模型的求解 |
| 2.4.3 二阶模型的求解 |
| 2.4.4 收敛性证明 |
| 2.5 结果分析 |
| 2.5.1 滑移流区 |
| 2.5.2 过渡流区 |
| 2.6 纳米通道中流动新现象——"速度反转"的预测 |
| 2.7 小结 |
| 3 微通道内气体流动与换热特性研究 |
| 3.1 可压缩性与稀薄效应 |
| 3.1.1 可压缩性效应 |
| 3.1.2 可压缩性与稀薄效应的竞争关系 |
| 3.1.3 新无量纲数——滑移长度的提出 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 入口效应 |
| 3.2.1 入口效应对流动特性的影响 |
| 3.2.2 入口效应对换热特性的影响 |
| 3.3 粘性加热效应 |
| 3.3.1 概述 |
| 3.3.2 几种常见边界情况下粘性加热对流动换热的影响 |
| 3.3.3 任意热流边界情况下粘性加热对流动换热的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单微通道内流动换热实验研究 |
| 4.1 实验系统的搭建 |
| 4.2 实验方法及数据处理 |
| 4.3 单微通道气体流动换热实验结果 |
| 4.3.1 管长对流动特性的影响 |
| 4.3.2 水力直径对流动特性的影响 |
| 4.3.3 稀薄效应对流动特性的影响 |
| 4.3.4 粘性加热效应对温度场的影响 |
| 4.4 相关结论的实验验证 |
| 4.4.1 入口效应的实验验证 |
| 4.4.2 粘性加热效应解析解的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复杂微通道热沉系统的设计与实现 |
| 5.1 新型微通道热沉系统的提出 |
| 5.2 新型微通道热沉的实验室加工与封装 |
| 5.2.1 微通道热沉的实验室加工 |
| 5.2.2 实验段的封装 |
| 5.3 实验系统的搭建及数据处理 |
| 5.4 微通道热沉流动与换热特性实验研究 |
| 5.4.1 直通道热沉流动换热特性 |
| 5.4.2 新型多级复杂微通道热沉流动换热特性 |
| 5.4.3 综合比较 |
| 5.5 一种具有自适应功能的新型微通道热沉散热系统设计思想 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 本文创新点总结 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）机械合金化法制备Bi2Te3基热电材料及热电性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 热电材料概述 |
| 1.1.1 热电材料的研究历史 |
| 1.1.2 热电材料的基本原理 |
| 1.1.3 热电材料及器件的性能表征 |
| 1.1.4 热电材料的研究方法和手段 |
| 1.2 热电材料研究进展 |
| 1.2.1 传统热电材料的研究现状 |
| 1.2.2 新型热电材料的研究进展 |
| 1.2.3 相关技术研究现状 |
| 1.2.4 热电器件的应用 |
| 2 材料制备与测试 |
| 2.1 Bi_2Te_3性质 |
| 2.2 Seebeck系数的测量原理 |
| 2.3 材料合成制备及性能测试 |
| 2.3.1 材料合成制备实验过程 |
| 2.3.2 样品测试与表征 |
| 3 实验结果分析与讨论 |
| 3.1 机械合金化制备Bi_2Te_3材料及对性能的影响 |
| 3.1.1 机械合金化粉体测试与分析 |
| 3.1.2 干湿法球磨效率对比 |
| 3.1.3 Bi_2Te_3冷压块与烧成后的热电性能对比 |
| 3.1.4 MA时间对材料性能的影响 |
| 3.2 烧成制度对Bi_2Te_3材料的影响 |
| 3.2.1 烧成温度对材料的影响 |
| 3.2.2 保温时间对Bi_2Te_3材料的影响 |
| 3.2.3 气氛的影响 |
| 3.3 掺杂对Bi_2Te_3材料的热电性能的影响 |
| 3.3.1 Sb、Se对Bi_2Te_3的掺杂 |
| 3.3.2 Ag元素掺杂对Bi_2Te_3热电性能的影响 |
| 4 热电器件 |
| 4.1 热电模块的研究开发 |
| 4.2 热电器件研究 |
| 4.3 二维热电器件探索研究 |
| 5 结论 |
| 6 展望与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:硕士生学习期间完成的论文与专利 |
（5）平板式MTPV系统中燃烧若干影响因素的试验（论文提纲范文）
| 1 平行板式微热光电系统工作原理 |
| 2 试验方法 |
| 3 试验结果与讨论 |
| 3.1 氢气流量的影响 |
| 3.2 氢氧混合气体比的影响 |
| 3.3 微燃烧室平板间夹缝距离的影响 |
| 3.4 综合温度分布 |
| 4 结 论 |
（6）废热半导体温差发电技术的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 能源危机与环境污染 |
| 1.1.2 新能源开发及能源回收利用 |
| 1.2 温差发电概述 |
| 1.2.1 温差电发展历史 |
| 1.2.2 温差发电的原理及特点 |
| 1.2.3 温差电技术的应用及国外研究进展 |
| 1.2.4 温差电技术的国内研究进展 |
| 1.3 本文的研究内容和意义 |
| 2 温差发电的基本效应及性能参数 |
| 2.1 温差发电的基本效应 |
| 2.1.1 塞贝克(Seebeck)效应 |
| 2.1.2 珀尔帖(Peltier)效应 |
| 2.1.3 汤姆逊(Thomson)效应 |
| 2.1.4 焦耳效应 |
| 2.1.5 傅立叶效应 |
| 2.1.6 开尔文关系式 |
| 2.2 温差发电系统的性能参数 |
| 2.2.1 温差发电的工作效率 |
| 2.2.2 温差发电的输出功率 |
| 2.2.3 温差发电的火用效率 |
| 2.3 温差电材料的性能参数 |
| 2.3.1 温差电材料的塞贝克系数 |
| 2.3.2 温差电材料的电导率 |
| 2.3.3 温差电材料的热导率 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 半导体温差发电系统理论模型与研究 |
| 3.1 常规半导体温差发电系统的理论模型 |
| 3.1.1 系统理论模型 |
| 3.1.2 数学模型的建立 |
| 3.2 二级半导体温差发电系统理论模型与研究 |
| 3.2.1 系统理论模型 |
| 3.2.2 数学模型的建立 |
| 3.2.3 系统性能优化分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 废热半导体温差发电系统实验设计与优化 |
| 4.1 实验系统的设计与组成 |
| 4.1.1 温差电模块设计与组装 |
| 4.1.2 实验系统的组成 |
| 4.2 实验系统的优化与改进 |
| 4.2.1 温差发电器件内部结构优化分析 |
| 4.2.2 系统冷、热源换热优化分析 |
| 4.2.3 负载电阻的优化选取 |
| 4.2.4 温差发电系统的蓄能与控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 废热半导体温差发电系统实验研究与性能分析 |
| 5.1 实验方法与内容 |
| 5.1.1 温度的测量 |
| 5.1.2 输出功率的测量 |
| 5.1.3 散热风机调控系统 |
| 5.2 实验数据的测试 |
| 5.2.1 温度的测量 |
| 5.2.2 系统参数的测量 |
| 5.3 自然冷却时实验测试与性能分析 |
| 5.3.1 最佳匹配系数时输出电压随温差的变化 |
| 5.3.2 最佳匹配系数时输出功率随温差的变化 |
| 5.4 强制风冷时实验测试与性能分析 |
| 5.4.1 最佳匹配系数时温差对发电器内阻的影响 |
| 5.4.2 最佳匹配系数时输出电压随温差的变化 |
| 5.4.3 最佳匹配系数时输出功率随温差的变化 |
| 5.4.4 最佳匹配系数时工作效率和火用效率随温差的变化 |
| 5.5 仿真模拟计算与性能分析比较 |
| 5.5.1 不同负载下输出电压和输出功率随温差的变化 |
| 5.5.2 不同负载下工作效率和火用效率随温差的变化 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
（7）纳米流体强化传热特性的理论及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 纳米流体的应用领域 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 纳米流体的制备 |
| 1.3.2 导热性能研究 |
| 1.3.3 流动与对流换热研究 |
| 1.3.4 传热机理研究 |
| 1.4 课题的提出及本文主要任务 |
| 1.4.1 现阶段存在问题 |
| 1.4.2 本文主要任务 |
| 2 纳米流体制备与悬浮稳定性分析 |
| 引言 |
| 2.1 纳米流体的制备方法 |
| 2.1.1 ZrO_2 纳米粉体的制备 |
| 2.1.2 ZrO_2/水纳米流体的制备 |
| 2.1.3 纳米CaCO_3 颗粒的制备 |
| 2.1.4 CaCO_3/水纳米流体的制备 |
| 2.2 纳米流体悬浮稳定性的分析 |
| 2.3 纳米碳酸钙、氧化锆的应用前景 |
| 2.3.1 纳米碳酸钙的应用 |
| 2.3.2 纳米氧化锆的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纳米流体输运参数研究 |
| 引言 |
| 3.1 粘度测量 |
| 3.1.1 实验设备及原理 |
| 3.1.2 实验结果与分析 |
| 3.1.3 纳米流体粘度分析 |
| 3.2 导热性能研究 |
| 3.2.1 纳米流体强化导热性能机理分析 |
| 3.2.2 固液混合体系导热系数模型 |
| 3.2.3 纳米流体导热系数估算 |
| 3.3 其他参数计算方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纳米流体换热能力实验研究 |
| 引言 |
| 4.1 实验原理 |
| 4.2 实验系统与设备 |
| 4.3 对流换热装置精度校验 |
| 4.4 实验数据处理方法 |
| 4.5 对流换热实验结果及分析 |
| 4.5.1 对流换热实验结果 |
| 4.5.2 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 管内流动与传热特性数值模拟 |
| 5.1 多相流体强化对流与换热的数值解法 |
| 5.1.1 计算流体动力学概述 |
| 5.1.2 FLUENT 软件介绍 |
| 5.1.3 颗粒流体模型 |
| 5.2 管内纳米流体强化对流换热的数值模拟 |
| 5.2.1 几何模型 |
| 5.2.2 数学模型 |
| 5.2.3 FLUENT 数值模拟过程 |
| 5.3 数值计算结果与分析 |
| 5.4 纳米流体强化传热理论分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 一、总结 |
| 二、展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（8）液体在微管中流动特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 一 绪论 |
| (一) 渗流力学的发展简史和研究近况 |
| (二) 微电子机械系统的兴起和发展 |
| (三) 流体在微管中流动特性的研究背景 |
| (四) 微尺度范围内渗流的主要影响因素 |
| (五) 本论文研究的内容与框架 |
| 二 实验准备:微管内径和粗糙度的测量 |
| (一) 微管内径的测量方法和测量结果 |
| (二) 微管内表面粗糙度测量方法和结果 |
| (三) 小结 |
| 三 微管中去离子水流动特性的研究 |
| (一) 实验原理 |
| (二) 实验方法 |
| (三) 实验装置 |
| (四) 实验过程 |
| (五) 实验结果与分析 |
| (六) 误差分析 |
| (七) 小结 |
| 四 二氧化碳去离子水溶液在微管中的流动特性的研究 |
| (一) 实验原理 |
| (二) 实验结果 |
| (三) 误差分析 |
| (四) 实验结果与分析 |
| 五 静态法测微管启动压力 |
| (一) 实验方法 |
| (二) 实验结果与分析 |
| (三) 误差分析 |
| (四) 小结 |
| 六 总结与展望 |
| (一) 总结 |
| (二) 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）微动力机电系统的发展动态与展望（论文提纲范文）
| 1 微型发动机发展概况 |
| 1.1 双区燃烧微涡轮机 |
| 1.2 微型往复式电力发生器 |
| 1.3 微转子发动机 |
| 1.4 微热光电动力系统 |
| 2 存在问题及展望 |
| 2.1 微尺度燃烧的机理及稳定性研究 |
| 2.2 热力学设计 |
| 2.3 微/纳米尺度流动和传热特性的研究 |
（10）微流动的研究现状及影响因素（论文提纲范文）
| 1 微流体流动的研究现状 |
| 1.1 气体微流动的研究现状 |
| 1.2 液体微流动的研究现状 |
| 2 影响微流体流动的主要因素 |
| 2.1 尺度效应 |
| 2.2 表面力 |
| 2.2.1 表面张力 |
| 2.2.2 范德华力 |
| 2.2.3 静电力 |
| 2.2.4 空间位形力 |
| 2.3 气泡的影响 |
| 2.4 相对表面粗糙度的影响 |
| 2.5 流体极性的影响 |
| 3 结 论 |
四、热科学领域的高新技术及其产业化前景（论文参考文献）
- [1]微热光伏电池系统设计与优化[D]. 闵杰. 西南交通大学, 2016(10)
- [2]不同结构微燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验和模拟研究[D]. 陈琳琳. 江苏大学, 2016(11)
- [3]微通道内气体流动换热的理论与实验研究[D]. 张田田. 北京交通大学, 2011(07)
- [4]机械合金化法制备Bi2Te3基热电材料及热电性能的研究[D]. 宁小荣. 景德镇陶瓷学院, 2009(S1)
- [5]平板式MTPV系统中燃烧若干影响因素的试验[J]. 薛宏,段炼,潘剑锋,唐爱坤,李德桃,杨文明. 江苏大学学报(自然科学版), 2009(01)
- [6]废热半导体温差发电技术的研究与开发[D]. 褚泽. 重庆大学, 2008(06)
- [7]纳米流体强化传热特性的理论及实验研究[D]. 林红. 青岛科技大学, 2008(05)
- [8]液体在微管中流动特性的研究[D]. 蒋仁杰. 浙江师范大学, 2006(05)
- [9]微动力机电系统的发展动态与展望[J]. 李德桃,潘剑锋,薛宏,杨文明. 江苏大学学报(自然科学版), 2006(06)
- [10]微流动的研究现状及影响因素[J]. 凌智勇,丁建宁,杨继昌,范真,李长生. 江苏大学学报(自然科学版), 2002(06)