熱能
關(guān)注創(chuàng)建者：流燃 創(chuàng)建時間：2015-12-08
熱能的視頻教程
氣流激振力作用下旋轉(zhuǎn)葉片振動仿真教程
旋轉(zhuǎn)動力機械通過旋轉(zhuǎn)葉片與高溫高壓氣流的相互作用完成熱能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。在工作過程中，由于氣流流動的不均勻性或氣流的非定常變化，都會引起作用在葉片上的激振力，主要表現(xiàn)為壓力作用。在激振力作用下，葉片容易發(fā)生疲勞裂紋損壞，甚至共振，進而引起致命破壞。本次課程手把手教會學(xué)員，旋轉(zhuǎn)葉片在簡諧激振壓力（余弦變化）作用下的振動。結(jié)果將獲得葉片動應(yīng)力、應(yīng)變和位移等的頻率響應(yīng)。可作為疲勞壽命分析的輸入條件。
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專業(yè)的CAE前后處理集成系統(tǒng) FastCAE開源平臺發(fā)布會
FastCAE應(yīng)用案例集錦 發(fā)動機多物理耦合計算分析軟件 地震災(zāi)害數(shù)仿真計算分析軟件 航空器氣動性能計算計算分析軟件 船舶波浪增阻計算分析軟件 機械傳動設(shè)計分析軟件 ETS多物理場集成軟件 OpenFOAM案例——SIMPLE求解不可壓湍流 Fluent集成案例——旋濾器分析流程 FastCAE合作單位 FastCAE平臺經(jīng)過兩年的發(fā)展，已應(yīng)用到船舶、汽車、航空航天、核能、機械、熱能
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熱能的實例教程
熱能表，是適用于測量在熱交換環(huán)路中，被稱作載熱液體的液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器，它由流量傳感器、溫度傳感器和熱能積算儀三部分組成。熱量表（熱表）又稱熱能表、熱能積算儀，既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。
將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上，流量計安裝在流體入口或回流管上（流量計安裝的位置不同，測量結(jié)果也不同），流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號，一對溫度傳感器給出表示溫度高低的模擬信號，而積算儀采集來自流量和溫度傳感器的信號，利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。
是一種測量熱變換系統(tǒng)中載熱流體所釋放的熱量的計量儀表。它使用了高精度、高可靠性電磁流量計作為流量測量，采用高精度、高穩(wěn)定性的鉑金熱電阻做溫度測量，使該熱能表具有非常優(yōu)異的測量性能。可廣泛應(yīng)用于民用住宅小區(qū)、寫字樓和企事業(yè)單位集中供熱、供暖、空調(diào)等熱量的計量。
熱能表（heat meter）是用于測量及顯示水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)所釋放或吸收熱量的儀表，熱能表也稱能量表或熱量表是安裝在熱交換回路的入口或出口，用以對采暖設(shè)施中的熱耗進行準(zhǔn)確計量及收費控制的智能型熱量表。其工作原理是在熱交換系統(tǒng)中安裝熱量表，當(dāng)水流經(jīng)系統(tǒng)時，根據(jù)流量傳感器給出的流量和配對溫度傳感器給出的供回水溫度，以及水流經(jīng)的時間，通過計算器計算并顯示該系統(tǒng)所釋放或吸收的熱量。
熱能表會有累積熱量、累積冷量、累積流量的數(shù)字,這些數(shù)字分別代表使用熱量的千瓦時、制冷量和過水量，而入口、出口上的溫度,則代表了供水溫度和回水溫度,溫差代表著供水和回水時所產(chǎn)生。的溫差，累積的時間代表著熱量表跑表的時間，流量則代表了每小時使用了多少立方米的水。
數(shù)字溫度傳感芯片 - T117是數(shù)字模擬混合信號溫度傳感芯片，較高測溫精度±0.1℃，用戶無需進行校準(zhǔn)。
展開 太陽熱能的直接利用技術(shù)是顛覆現(xiàn)有空間極端環(huán)境熱能利用模式，構(gòu)建“太空溫室”系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。天津大學(xué)封偉教授研究團隊從2005年開始圍繞“基于分子可逆轉(zhuǎn)變的太陽熱能循環(huán)利用技術(shù)” 開展了一系列開創(chuàng)性工作，并首次提出將可實現(xiàn)太陽熱能直接利用的材料技術(shù)應(yīng)用于構(gòu)建未來空間極端環(huán)境的熱控系統(tǒng)。
近日，天津大學(xué)封偉教授和馮奕鈺研究員再次在光熱溫度控制領(lǐng)域取得重要研究進展，成功制備了集太陽熱吸收、穩(wěn)定存儲與可控輸出于一體的偶氮苯/石墨烯雜化燃料膜，通過控制熱能的輸出功率，實現(xiàn)了太陽熱能的循環(huán)利用和溫度的精確控制，為未來設(shè)計空間極端環(huán)境的熱控系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支撐。該研究成果以“Efficient cycling utilization of solar-thermal energy for thermochromic displays with controllable heat output”為題在線發(fā)表于國際期刊Journal of Materials Chemistry A上。
實現(xiàn)太陽熱能循環(huán)利用的關(guān)鍵是設(shè)計并制備兼具高能、長效存儲與可控釋放功能的太陽熱燃料。光致變色分子因能發(fā)生可逆的異構(gòu)化轉(zhuǎn)變而成為太陽熱燃料的重要潛在分子之一。盡管目前已經(jīng)報道了一些光熱燃料，但由于分子能級差與回復(fù)勢壘相互制約，如何通過分子設(shè)計實現(xiàn)高能量存儲與快速熱釋放，如何優(yōu)化激勵誘導(dǎo)方式，達到提高輸出功率進而精確控制體系溫度的目標(biāo)仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。
封偉教授研究團隊在前期分子設(shè)計與功能實現(xiàn)（Chem. Soc. Rev. 2018, DOI: 10.1039/C8CS00470F）研究基礎(chǔ)上，設(shè)計并合成了三枝磺酸偶氮苯接枝石墨烯雜化材料作為核心太陽熱燃料。
展開 地?zé)崮馨l(fā)電主要是利用地下熱能產(chǎn)生的蒸汽進行發(fā)電，此過程中不會產(chǎn)生任何的碳排放，此外，地?zé)岚l(fā)電，使受局限的地?zé)崮苤苯永棉D(zhuǎn)化為電能形式，提升了地?zé)崮艿钠肺唬梢詳[脫距離傳輸?shù)闹萍s，使地?zé)犭娔苣鼙还?yīng)給更廣泛的地區(qū)。
類開發(fā)地?zé)岚l(fā)電已經(jīng)有兩百年的歷史了，而中國開發(fā)地?zé)岚l(fā)電也有三十多年了。隨著全球地?zé)岚l(fā)電的技術(shù)和行業(yè)發(fā)展，中國的地?zé)岚l(fā)電也會在世界地?zé)岚l(fā)電的整體格局中占據(jù)可觀的比例，中國地域廣闊、技術(shù)進步快、市場需求大，政策上也給予鼓勵和支持，地?zé)岚l(fā)電在中國的發(fā)展具有充足的先天優(yōu)勢和豐厚的后天條件。
主流模式之三：地?zé)徂r(nóng)業(yè)
地?zé)徂r(nóng)業(yè)也是對地?zé)豳Y源進行梯級利用的重要板塊之一。作為淺層地?zé)崮艿闹髁骼媚Ｊ街唬袊牡責(zé)徂r(nóng)業(yè)起步并不晚，在地?zé)崮荛_發(fā)之初九建立了種、養(yǎng)殖多業(yè)多學(xué)科的綜合利用示范基地，地?zé)徂r(nóng)業(yè)本身就可以綜合利用，地?zé)徂r(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)灌溉、地?zé)狃B(yǎng)殖、孵化、農(nóng)產(chǎn)品加工等各種農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)和方面都可以結(jié)合起來，致力于地?zé)岽筠r(nóng)業(yè)建設(shè)，將農(nóng)業(yè)工程技術(shù)與地?zé)豳Y源優(yōu)勢結(jié)合起來，達到地?zé)崮茉吹某浞掷谩?地大熱能認(rèn)為在地?zé)崮艿禺a(chǎn)的綜合熱能規(guī)劃中，地?zé)徂r(nóng)業(yè)也是現(xiàn)今地?zé)崮芾玫闹匾Ｊ剑谡w的地?zé)衢_發(fā)利用項目中，處于梯級中的一環(huán)，提高地?zé)崮艿哪苄Ю茫瑫r增加農(nóng)產(chǎn)品收入，形成高效、環(huán)保的地?zé)徂r(nóng)業(yè)工程。
同時，為提高地?zé)崮茉吹睦寐剩卮?em>熱能為客戶提供地?zé)衢_發(fā)一站式服務(wù)，為客戶提供地?zé)崮芫C合開發(fā)的整體方案，形成地?zé)崮荛_發(fā)的全套熱規(guī)劃系統(tǒng)，使地?zé)豳Y源能夠從高溫到低溫，從出水到尾水，按部就班地得到充分的利用，爭取將地?zé)崮茉诶眠^程中的熱效率損耗降至最低，極大地提高地?zé)崮艿睦眯剩茖W(xué)合理高效環(huán)保低利用地?zé)豳Y源這種清潔的綠色能源。
展開 鑒于此，開發(fā)高度集成的一體化器件，在光電轉(zhuǎn)化的同時收集耗散的熱能并進一步利用，是一種提高太陽能整體利用率的有效途徑之一。孫立東教授課題組利用金屬鈦管及表面納米管涂層，設(shè)計開發(fā)了“太陽能管”，同時實現(xiàn)光電和光熱轉(zhuǎn)化，獲得了約25.2％的總能量效率。該研究成果為太陽能的高效利用提供了新思路。
【成果簡介】
近日，重慶大學(xué)孫立東教授、西南大學(xué)張善勇教授（共同通訊作者）等人在Nano Energy發(fā)表了題為“A Solar Tube: Efficiently Converting Sunlight into Electricity and Heat”的研究論文。該論文報道了將太陽能同時轉(zhuǎn)化為電能和熱能的一體化器件：太陽能管。該研究的亮點為：選擇具有等離子體頻率較小的金屬鈦實現(xiàn)將低能量光子向熱能的轉(zhuǎn)換；利用鈦管表面的納米管陣列消除涂層開裂，并用作電子收集電極；開發(fā)了高透明、高導(dǎo)電性、可轉(zhuǎn)移的PEDOT:PSS/Ag NWs/PEDOT:PSS復(fù)合膜，用作管式太陽能電池的透明導(dǎo)電電極。
【圖文導(dǎo)讀】
圖一：太陽能管結(jié)構(gòu)
(a) 太陽輻照光譜；
(b) 典型金屬反射率曲線；
(c) 太陽能管結(jié)構(gòu)示意圖；
(d) 太陽能電池能級圖。
圖二：太陽能電池電子傳導(dǎo)層優(yōu)化
(a, e) 鈦管表面TiO2致密薄膜/納米管薄膜示意圖；
(b, c, f-h) 鈦管表面TiO2致密薄膜/納米管薄膜SEM圖；
(d) 相應(yīng)太陽能電池J-V曲線。
展開 傳熱學(xué)就是研究由溫差引起的熱能傳遞規(guī)律的科學(xué)，其作用是利用可以預(yù)測能量傳遞速率的一些定律來補充熱力學(xué)分析。傳熱學(xué)與空氣動力學(xué)有著緊密的關(guān)系，了解傳熱學(xué)的相關(guān)知識有助于解決汽車空氣動力學(xué)中發(fā)動機冷卻、新能源汽車熱管理以及駕駛室空調(diào)性能優(yōu)化等問題。下面分別介紹熱能傳遞的三種基本方式和傳熱學(xué)的研究方法。
一、熱能傳遞的三種基本方式
熱傳遞有三種基本方式，分別為熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
1.熱傳導(dǎo)（heat conduction）
物體各部分之間不發(fā)生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動互相撞擊，使能量從物體的高溫部分傳至低溫部分，或由高溫物體傳給低溫物體的過程，叫做熱傳導(dǎo)，又稱導(dǎo)熱。物體或系統(tǒng)內(nèi)的溫度差，是熱傳導(dǎo)的必要條件。熱傳導(dǎo)是固體中傳熱的主要方式，在不流動的液體或氣體層中逐層傳遞，在流動情況下常與熱對流同時發(fā)生。
熱傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)有如下幾個特點：
①必須有溫差
②物體直接接觸
③依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而傳遞熱量，不發(fā)生宏觀的相對位移
④沒有能量形式之間的轉(zhuǎn)化
2.熱對流（heat convection）
熱對流，指流體的宏觀運動而引起的流體各部分之間發(fā)生相對位移，冷、熱流體相互摻混所導(dǎo)致的熱量傳遞過程。熱對流僅能發(fā)生在流體中，而且由于流體中的分子同時在進行著不規(guī)則的熱運動，因而熱對流必然伴隨有熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。熱對流有三種基本形式，分別是自然對流、強迫對流以及湍流。在工程應(yīng)用上更注重的是流體流過一個物體表面時，流體與物體表面間的熱量傳遞過程，并將該過程稱為對流傳熱。
展開 
熱能的最新內(nèi)容
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
但2026年的真實項目需求，往往是多技術(shù)耦合——比如“預(yù)處理+超濾+反滲透+蒸發(fā)結(jié)晶”的完整鏈條，再比如將污水處理廠改造為能源工廠（熱能回收+光伏+沼氣發(fā)電）。展館里那些不再孤立展示單臺設(shè)備、而是打包展出“工藝包”的展商，才是真正讀懂市場的玩家。
第三個分水嶺：本土競爭向全球博弈演進。
隨著中國企業(yè)在中東、東南亞海水淡化市場的份額突破，青島水會已成為國際買家尋找中國方案的第一站。
前三種通過消耗電能（轉(zhuǎn)化為熱能）來加載，后者可雙向能量流動（電動機態(tài)發(fā)電，發(fā)電狀態(tài)耗電），能量可回饋電網(wǎng)，更節(jié)能。
對拖電機：使用一臺同規(guī)格或更大功率的電機作為陪試機，兩者機械軸對接，電氣上通過變頻器互饋。這是目前高性能、高和效率測試的主流方案。
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：安裝在電機與被測負(fù)載之間，直接、高精度地測量機械軸輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，是計算機械功率的核心傳感器。
這種材料的微觀結(jié)構(gòu)中含有石墨片，能有效將機械振動轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，阻尼系數(shù)是鋼材的2-3倍。天生就是吸振的料。
2. 工藝關(guān)：雙重時效消除“內(nèi)應(yīng)力”
毛坯鑄造后，鐵地板要經(jīng)歷兩次“煎熬”——人工時效處理。在500°C以上的爐子里長時間保溫、緩慢冷卻，將內(nèi)部殘余應(yīng)力徹和底釋放。這一步?jīng)Q定了鐵地板十年后依然平整如初，而不是慢慢“彎腰駝背”。
3.
而鑄鐵平臺采用HT250高牌號鑄鐵，其微觀結(jié)構(gòu)中的石墨片如同無數(shù)個“減震器”，能將機械振動快速吸收轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。
實際價值：操作者會發(fā)現(xiàn)，在鑄鐵平臺上進行敲擊裝配時，手感“扎實”，工具回彈小，螺絲擰緊更易達到預(yù)設(shè)扭矩。這種穩(wěn)定性，是保證裝配一致性的第和一道防線。
優(yōu)勢二：精和準(zhǔn)基準(zhǔn)性——為裝配提供“絕和對坐標(biāo)”
裝配不是把零件拼起來就行，而是要保證各部件之間的位置關(guān)系。
多芯片3D-IC系統(tǒng)中的熱分布
傳熱與自熱效應(yīng)
由于晶體管和其他元件密度極高，且多層堆疊，熱量難以散出，大量熱能滯留在系統(tǒng)內(nèi)部，導(dǎo)致溫度升高，這種現(xiàn)象稱為自熱。此外，3D-IC中包含數(shù)十億個元件，通過長互連線相連，這些連線在電流通過時產(chǎn)生的焦耳熱進一步推高溫度。因此，設(shè)計時必須對熱源進行精確監(jiān)控和分析，確保芯片可靠運行。
蒸汽與導(dǎo)熱油流量監(jiān)測，優(yōu)化熱能管理
部分高溫定型或烘干設(shè)備采用導(dǎo)熱油或蒸汽作為熱媒，傳統(tǒng)渦輪或孔板流量計易受冷凝水、粘度變化干擾，測量偏差大。
而Bronkhorst科里奧利流量計可直接測量導(dǎo)熱油質(zhì)量流量與密度，無需溫壓補償，長期穩(wěn)定性優(yōu)異，為熱能平衡分析提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
一期一會 | 什么是電源完整性？3個月前
焦耳熱
當(dāng)電流遇到材料中的電阻時，一些電能會被轉(zhuǎn)換為熱能。這一過程被稱為焦耳熱效應(yīng)，以物理學(xué)家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的名字命名。產(chǎn)生的熱能大小與材料的電阻和電流的數(shù)學(xué)平方成正比。
PDN阻抗
PDN阻抗是由于電阻、電感和電容導(dǎo)致的PDN中的電流流動的阻礙。電源完整性設(shè)計的最終目標(biāo)是將PDN阻抗保持低于系統(tǒng)的目標(biāo)阻抗。
它如同物質(zhì)與生俱來的“熱指紋”，決定了物體如何與外界交換熱能。然而，要精準(zhǔn)獲取這把解鎖熱感知世界的鑰匙，卻是一項巨大的挑戰(zhàn)，而這正是<strong>威睛光學(xué)手持式紅外發(fā)射率檢測儀</strong>的價值所在。
雖然REAL方案可以補償面形誤差以滿足要求，但過多的熱能導(dǎo)致反射鏡溫度和變形的大幅增加。為了解決溫度升高和能耗問題，提出了一種基于帕爾貼效應(yīng)的熱管理方案，利用七個熱電制冷器和十九個電阻加熱片組成的主動補償系統(tǒng)來校正反射鏡面形。本文還提出了一個包含了帕爾貼效應(yīng)的修正反射鏡面形補償數(shù)學(xué)模型。通過優(yōu)化施加到熱電制冷器的電流和電阻加熱片上的熱通量，結(jié)果顯示最大溫度和變形都有顯著降低。
