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红外激光烧结瞬态温度场的模拟和测量

红外激光烧结瞬态温度场的模拟和测量
红外激光烧结瞬态温度场的模拟和测量

维导热物体温度场的数值模拟

传热大作业 二维导热物体温度场的数值模拟(等温边界条件) 姓名: 班级: 学号:

墙角稳态导热数值模拟(等温条件) 一、物理问题 有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气空道,其截面尺寸如下图所示,假设在垂直于纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小,可以近似地予以忽略。在下列两种情况下试计算: (1)砖墙横截面上的温度分布; (2)垂直于纸面方向的每米长度上通过砖墙的导热量。外矩形长为,宽为;内矩形长为,宽为。 第一种情况:内外壁分别均匀地维持在0℃及30℃; 第二种情况:内外表面均为第三类边界条件,且已知: 外壁:30℃,h1=10W/m2·℃, 内壁:10℃,h2= 4 W/m2·℃ 砖墙的导热系数λ= W/m·℃ 由于对称性,仅研究1/4部分即可。 二、数学描写 对于二维稳态导热问题,描写物体温度分布的微分方程为拉普拉斯方程

02222=??+??y t x t 这是描写实验情景的控制方程。 三、方程离散 用一系列与坐标轴平行的网格线把求解区域划分成许多子区域,以网格线的交点作为确定温度值的空间位置,即节点。每一个节点都可以看成是以它为中心的一个小区域的代表。由于对称性,仅研究1/4部分即可。依照实验时得点划分网格: 建立节点物理量的代数方程 对于内部节点,由?x=?y ,有 )(411,1,,1,1,-+-++++=n m n m n m n m n m t t t t t 由于本实验为恒壁温,不涉及对流,故内角点,边界点代数方程与该式相同。

设立迭代初场,求解代数方程组。图中,除边界上各节点温度为已知且不变外,其余各节点均需建立类似3中的离散方程,构成一个封闭的代数方程组。以C t 000 为场的初始温度,代入方程组迭代,直至相邻两次内外传热值之差小于,认为已达到迭代收敛。 四、编程及结果 1) 源程序 #include <> #include <> int main() { int k=0,n=0; double t[16][12]={0},s[16][12]={0}; double epsilon=; double lambda=,error=0; double daore_in=0,daore_out=0,daore=0; FILE *fp; fp=fopen("data3","w"); for (int i=0;i<=15;i++) for (int j=0;j<=11;j++) { if ((i==0) || (j==0)) s[i][j]=30; if (i==5) if (j>=5 && j<=11) s[i][j]=0; if (j==5) if (i>=5 && i<=15) s[i][j]=0; } for (int i=0;i<=15;i++)

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称:模拟电子技术课程设计 题目:温度测量控制系统的设计与制作 学号: 学生姓名: 指导教师: 成绩: 日期:2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I:元器件清单 (11) 附录II:multisim仿真图 (11) 附录III:参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 (一)电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 (二)电子技术课程设计的要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2.能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 (一)课程设计名称 设计题目:温度测量控制系统的设计与制作 (二)课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。 2、技术指标及要求: (1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。 (2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。)中的要求,选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

智能型温度测量控制系统

河北农业大学 毕业论文﹙设计﹚开题报告 题目智能型温度测量控制系统-开题报告 学生姓名学号 所在院(系)信息工程学院 专业班级通信工程2010140 指导教师 2014年02月23日

题目基于单片机的温度控制系统设计 一、选题的目的及研究意义 温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用,是工业对象中主要的被控参数之一。在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度。在日常生活中,也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。近年来,温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题。这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们,将所学知识应用于生产生活当中,掌握系统总体设计的流程,方案的论证,选择,实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程,提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力,初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力,通过对电子电路的设计,初步掌握在给定条件和要求的情况下,如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路,并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色,大到工业冶炼,物质分离,环境检测,电力机房,冷冻库,粮仓,医疗卫生等方面,小到家庭冰箱,空调,电饭煲,太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用,温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化,集成化,系统的各项性能指标更准确,更加稳定可靠。应用领域非常的广泛,①冷冻库,粮仓,储罐,电信机房,电力机房,电缆线槽等测温和控制领域。 ②轴瓦,缸体,纺机,空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调,冰箱,冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热,制冷管道热量计量,中央空调分户热能计量等。温度是一种最基本的环

Ansys计算温度场操作流程学习资料

Instruction of Ansys temperature field calculation Question 1: Consider an infinite (in one direction) plate with initial temperature T0. One end of the plate is exposed to the environment of which the temperature is T e (III type boundary condition). Analyze the temperature distribution in the plate during the period of 2000s. 问题1:考虑一个方向无限长的平板,初始温度为T0,一段暴露在温度为T e的环境中,分析其在2000s内温度分布情况。 Basic parameters基本物性参数 Geometry几何:a=1 m, b=0.1 m Material材料:λ=54 W/m·o C, ρ=7800 kg/m3, c p=465 J/kg·o C Loads载荷:T0=0 o C, T e=1000 o C, h=50 W/m2·o C Jobname and directory settings设置文件名、存储路径 Menu | File | Change Jobname Menu | File | Change Directory Preprocessing前处理 (1) Define Element Type定义单元类型 Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete Add: Thermal Mass | Solid | Quad 4node 55 (2) Set Material Properties设置材料属性 Preprocessor | Material Props | Material Models Thermal: Conductivity: Isotropic KXX=54 Thermal: Density=7800 Thermal: Specific Heat=465

西安交通大学——温度场数值模拟(matlab)

温度场模拟matlab代码: clear,clc,clf L1=8;L2=8;N=9;M=9;% 边长为8cm的正方形划分为8*8的格子 T0=500;Tw=100; % 初始和稳态温度 a=0.05; % 导温系数 tmax=600;dt=0.2; % 时间限10min和时间步长0.2s dx=L1/(M-1);dy=L2/(N-1); M1=a*dt/(dx^2);M2=a*dt/(dy^2); T=T0*ones(M,N); T1=T0*ones(M,N); t=0;l=0;k=0; Tc=zeros(1,600);% 中心点温度,每一秒采集一个点 for i=1:9 for j=1:9 if(i==1|i==9|j==1|j==9) T(i,j)=Tw;% 边界点温度为100℃ else T(i,j)=T0; end end end if(2*M1+2*M2<=1) % 判断是否满足稳定性条件 while(t

end i=1:9;j=1:9; [x,y]=meshgrid(i); figure(1); subplot(1,2,1); mesh(x,y,T(i,j))% 画出10min 后的温度场 axis tight; xlabel('x','FontSize',14);ylabel('y','FontSize',14);zlabel('T/℃','FontSize',14) title('1min 后二维温度场模拟图','FontSize',18) subplot(1,2,2); [C,H]=contour(x,y,T(i,j)); clabel(C,H);axis square; xlabel('x','FontSize',14);ylabel('y','FontSize',14); title('1min 后模拟等温线图','FontSize',18) figure(2); xx=1:600; plot(xx,Tc,'k-','linewidth',2) xlabel('时间/s','FontSize',14);ylabel('温度/℃','FontSize',14);title('中心点的冷却曲线','FontSize',18) else disp('Error!') % 如果不满足稳定性条件,显示“Error !” end 实验结果: 时间/s 温度/℃ 中心点的冷却曲线

(完整word版)温度监测系统设计仿真与实现

实用温度监测系统 学院:电子信息工程学院专业:通信工程1303 学生姓名:张艺 学号:13211075 任课教师:刘颖 2015年06 月10 日

目录 实验题目:失真放大电路 .............. 错误!未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误!未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高,那些解决的问题印象深刻, 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误!未定义书签。 5 参考文献 (21)

目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198)

1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计,在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用,用了比较器,震荡电路等知识,根据找到的电路图进行仿真,调试电路,明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”,使得在信号产生的时候,震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作; b.当温度低于下限值或高于上限值时,声光报警; c.上下限低于报警led用不同颜色; d.上下限可调; e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃

ANSYS计算温度场及应力场

基于ANSYS有限元软件实现施工温控仿真的主要技术(1)研究方法和分析流程 本次计算利用ANSYS软件来进行象鼻岭碾压混凝土拱坝全过程温控仿真计算分析。具体分析流程如下: 1)收集资料:包括工程气象水文资料、大坝体型、热力学参数、工程进度、施工措施、防洪度汛和蓄水等。 2)整理分析资料:参数拟合、分析建模方法。 3)建模:采用ANSYS软件进行建模,划分网格。 4)编写计算批处理程序:根据资料结合模型编写计算温度场的ANSYS批处理程序。 5)检查计算批处理程序:首先检查语句,然后导入计算模型检查所加荷载效果。 6)计算温度:使用ANSYS软件温度计算模块进行计算。 7)分析温度结果:主要分析各时刻的温度场分布和典型温度特征值。 8)应力计算建模:模型结构尺寸与温度分析模型相同,需要改变把温度分析材料参数改为应力分析材料参数。 9)计算应力:使用ANSYS软件温度应力计算模块和自编的二次开发软件进行计算。 10)分析应力结果:主要分析应力场分布和典型应力特征值。 11)编写报告:对计算流程和结果实施进行提炼总结,提出可行的温控指标和措施。 (2)前处理 1)建模方法选择。 有限元建模一般有两种方法:一种为通过点线面几何拓扑的方法建模,这种建模方法精确,但是比较费时。对于较大规模的建模任务花费时间太多。另一种为通过其他软件导入,如CAD,通过在其他软件中建模,然后输出为ANSYS 可以识别的文件类型,再导入ANSYS中完成建模过程,这种建模方式精度较直接建模的精度要稍低一些,但是由于要求建模的模型已经在CAD软件中完成了

初步建模,可以直接拿来稍作处理即可应用,时间花费较少。本计算选用从CAD 软件导入ANSYS中来建立模型。 2)建模范围。 建模范围可以分为全坝段建模和单坝段建模,全坝段建模可以全面反映整个坝体的温度和应力情况,但是建模难度高、计算量大;单坝段建模建模难度小,计算量也相对较小,一般情况下单坝段建模即可满足要求。 3)施工模拟层厚。 根据已建碾压混凝土坝经验,碾压层厚一般为0.3m左右,按照0.3m一层建模是最精确的,但是如果按照0.3m一层建模,计算网格数量巨大,计算时间长,对于硬件要求较高,在硬件和时间达不到要求的情况下,按照3m一层以下精度都是可以基本满足要求的。 4)分区模拟。 由于各分区混凝土水化热差别较大,对于温度计算影响较大,因此建模要尽量反映混凝土大坝内部分区变化。基岩由于对混凝土只是导热作用,且影响范围在10m左右,因此在计算时可以认为是均质体,计算热力学参数采用靠近建基面的地层参数。 5)参数选取。 参数一般选择可研阶段的材料试验报告,如果项目部未能提供这些资料,可以在征求同意的前提下,通过查阅相关书籍,尽量采取相似工程的资料。 (3)计算 1)ANSYS计算模块。 ANSYS计算温度场模块由其自带,可以直接进入模块计算。 2)化学产热模拟。 通过ANSYS中产热命令BFE模拟。 3)边界条件模拟。 ①对流边界条件通过命令SFA模拟。 ②接触散热边界条件通过命令D模拟。 4)浇筑模拟。 通过ANSYS中的生死单元功能实现,初始阶段所有单元均为死单元,死单

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计(论文)

题目名称:基于NTC热敏电阻的温度测量与控 制系统设计 摘要:本系统由TL431精密基准电压,NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集,A/D和D/A转换,单片机STC89C51为核心的最小控制系统,LCD1602的显示电路等构成。温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。该系统能够测量范围为0~100℃,测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值,并能够回调选定时刻的温度值,能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差,且有越限报警功能。由于采用两个水泥电阻作为控温元件,更有效的增加了温度控制功能。 关键词: NTC TL431 温度线性转换 Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D and D/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy + 1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function. Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion

简单多点温度测量系统课程设计

课程设计报告(2010 —2011 年度第2学期) 题目:基于DS18B20的多点温度测量系统 院系: 姓名: 学号: 专业: 指导老师: 2011年5 月22 日

目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………

基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统,要求如下: (1).测量点为两点。 (2).测量的温度为-40~+40°C (3).温度测量的精度为±0.5°C (4).测量系统的响应时间要小于1S。 (5).温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法,尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力,增长学生动手实践经验,激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成,它负责测量温度后将温度量转化为数字信号,传输到数据处理模块;核心处理模块由AT89S52单片机组成,它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制;控制模块由几个按键组成,实现对测量点的选择以及电路复位的操作;显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成,它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图:

不同滑动速度下干接触体瞬态温度场计算

2007年5月 笫32卷第5期 润滑与密封 LUBRICATl0NENGINEERING Mav2007 V01.32No.5不同滑动速度下干接触体瞬态温度场计算8 陈辉胡元中王慧高晓军李瑞 (清华大学摩擦学国家重点试验室北京100084) 摘要:工程实际中,由于摩擦力的存在,接触副的运动将导致接触区内产生大量的摩擦热,使接触副温度升高;由此产生的瞬时高温会使接触副更易发生弹塑性变形、引起表层下裂纹的萌生及扩展,甚至使接触副表面发生化学变化。 建立了不同滑动速度下干接触体的滑动接触模型,利用快速傅立叶变换,通过求解拉普拉斯热传导方程,获得光滑及粗糙表面接触副的瞬时温升以及接触体内部各离散点的温度分布,即半无限体干接触的温度场。结果表明,相同载荷及摩擦因数条件下,相对滑动速度对接触体的温升及其温度分布有重要影响;粗糙峰表面接触处的瞬时温升远高于光滑表面接触处的瞬时温升。 关键词:粗糙表面;温度场;瞬时温升;F盯 中图分类号:TQl38.1文献标识码:A文章编号:0254一0150(2007)5一004—4 CalculationofTemperatureFieldinDrySliding ContactatDifferentSpeeds ChenHuiHuYuanzhongWangHuiGaoXlaojunLiRui (StateKeyLabomtoryofTribology,fI≮nghuauniversity,Beijing100084,china)AbstI翟ct:Withtheinteraction0fthe衔ctionforcebetweensud'acesofactualcontact,thetemperatureinsli出ngcontactwiUrise,evenleadtoatransienttemperatureaIising,andbecauseofthisthesud知eswiUtendtowardelasticorplasticdistortion,occuH_enceandextensionofthecrackunderthesu—’aces,evenchemicalchanges.Adrycontactmodelunderthedif亿I℃ntspeedswasdeveloped.WiththeequationofL印laceheateonductionsolVedusingF肼,thetransienttempeI|a—ture撕singatthecontactspots“twosmoothorroughslidingsu矗aceswascalculated,a11dthetemperaturedistributionofdiscretespotsinthecontactfield,namelytemperaturefieldunderdrycontactinthecontactfieldwasdrawn.TheresultsindicatetllatwiththesameloadandfHctionf如tor,therelativespeedoftheslidinghasgreatinnuencetothetemperaturearisingandthetemperaturedistributioninslidingcontact;thetransienttemperature碰singatthecontactspotsoftwoslid?ingroughsurfacesismorehigherthanthatoftwoslidingsmoothsu—'aces. Keywords:roughsu—'ace;tempemturefield;transienttemperatureadsing;F壬”r 工程实际中,零部件在接触过程中发生相对滑动,瞬时产生大量的热,从而引起接触体温度上升,进而影响零部件的物理和化学性能,甚至使用寿命。自Blok和Jaeger发表关于接触温度的研究以来H11,许多研究者对滑动接触过程的温升进行了广泛研究,他们大都利用简化模型对接触体温升进行了预测。 Archard¨。研究了滑动速度及表面膜对表面闪温的影响;BrianVick等Hj计算了多点滑动接触的情况,即在假定接触区为一系列矩形的条件下,初步计算了粗糙度形状和分布对温度上升的影响;Barber∞1利用热电偶实际测量了相对滑动过程中摩擦副表层下 t基金项目:清华大学国际科技合作项目(0211A22):美国GM公司合作项目(0410A58). 收稿日期:2006一12—18 作者简介:陈辉(1973一),男,博士研究生,主要研究方向为表面的模拟与表征与磨损的数值模拟.E—mail:chenhui02@mails.tsin小ua.edu.cn.一定位置处的温度,证明了表面闪温的存在;Bos等"。运用多重网格法对不同相对滑动速度下的光滑接触体表面温度进行了计算分析;Gecim等"。考察了二维条件下粗糙峰附近的温升;Gao等H。利用FF,I’方法提高了计算闪温的速度;Tian等∽“0。研究了不同形状热源以及不同滑动速度下表面及粗糙峰接触时的温度上升情况,并给出了最大闪温和平均闪温的拟合公式;Ling¨¨通过指定点热源的随机分布研究了界面温度;近年来,Jin¨引通过建立分型模型求解了界面温度,schneider等‘13‘通过实验研究了界面温度对磨损的影响。 以上模型或是过于简化,或是只计算了表面温度,而研究表明,表面损伤和磨损一般起源于距离表层下一定位置处,因此了解表层下的温度有极其重要的意义。利用快速傅立叶变换,通过求解拉普拉斯热传导方程,可以计算接触体的温度场,包括表面和表层下的温度分布,获得光滑及粗糙表面接触副的瞬时 万方数据

基于51单片机的温度测量系统仿真

基于51单片机的温度测量系统仿真专题实验内容与设计要求 主要设计条件 1、Proteus或者其它软件 2、实验室现有软硬件设施 2、相关参考文献 报告书格式

1.专题实验设计报告书封面。 2.专题设计任务书。 3. 报告书目录。 4.正文 5.总结。 6.参考文献。 7.附录。 8.专题设计评分表。 正文部分包括(概述、总体设计、硬件电路设计及调试等) 进度安排 第一天:布置课题任务,课题内容介绍。 第二天~第五天:仔细了解分析实验任务,明确实验要求,收集实验专题设计资料。阅读相关资料,设计方案确定,相关元器件选型;进行电路和软件设计,编写实验报告。

一.温度测量系统的重要性 在现今科技高速发展的时代,各行各业对控制和测量的要求越来越高,其中,温度测量和控制在很多行业中都有比较重要的应用,尤其在工业上,如炼钢时对温度高低的控制。要控制好温度,测量是前提,测量的精度影响着后续工序的进行,因此温度测量的方法和选取就显得相当重要了。 二.设计目的与意义 随着电子技术的高速发展,对电子方面人才的要求越来越高,不仅要求其具备相关的专业理论知识,还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。此次专题实验无疑是对从事测控专业的人的一次很好的锻炼和考验,是培养测控技术的人才的一次良好的机会,为其提供了一个理论知识与实践相结合的平台。通过本次专题实验,引导学生结合所学的测控电路理论知识,思考设计方案,以小组合作方式,分工完成各个部分,从而掌握相关的测量显示电路的设计和调试技术,一方面提高了学生的实践动手和协作能力,另一方面培养了学生综合运用所学理论知识进行工程设计的能力。 通过此次专题实验,可以培养学生的工程设计能力,包括动手能力、独立思考设计能力、解决实际设计过程中遇到的问题以及团队协作能力等,为今后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。 三.实验方案 3.1系统方案 3.1.1方案一 该方案为ICL7107 A/D转换&译码方案。 常见A/D转换器的转换方式有非积分式和积分式两类,如逐次逼近比较式A/D转换、斜坡电压式A/D转换等属于非积分式,其特点是转换速度快,但抗干扰能力差。电压反馈型 V-F变换、双积分式A/D转换则属于积分式,其特点是抗干扰能力强、测量精度高,但转换速度低,在转换速度要求不太高的情况下,获得广泛应用。 工作方框图如图1所示:

二维导热物体温度场的数值模拟

金属凝固过程计算机模拟题目:二维导热物体温度场的数值模拟 Solidworks十字接头的传热分析 作者:张杰 学号:S2******* 学院:北京有色金属研究总院 专业:材料科学与工程 成绩: 2015 年12 月

二维导热物体温度场的数值模拟 图1 二维均质物体的网格划分 用有限差分法模拟二维导热物体的温度场,首先将二维物体划分为如图1所示的网格,x ?与y ?可以是不变的常量,即等步长,也可以是变量(即在区域内的不同处是不同的),即变步长?如果区域内各点处的温度梯度相差很大,则在温度变化剧烈处,网格布得密些,在温度变化不剧烈处,网格布得疏些?至于网格多少,步长取多少为宜,要根据计算精度与计算工作量等因素而定? 在有限的区域内,将二维不稳定导热方程式应用于节点 ,)i j (可写成: ,2222 ,i j P P p i j T T T C x y ρλτ?????=+ ?????? ,1 , ,()i j P P P i j i j T T T οτττ+-???= +? ????? () , 1 , , 1 ,22 2()i j P P P P i j i j i j T T T T x x x ο+--+??? =+? ????? () , ,1 , ,122 2()i j P P P P i j i j i j T T T T y y y ο+--+???=+? ?????τ?、x ?、y ? 当τ?、x ?、y ?较小时,忽略()οτ?、2()x ο?、2 ()y ο?项。当x y ?=?时, 即x 、y 方向网格划分步长相等?最后得到节点 ,)i j (的差分方程: ()1 , ,0 1 , 1 , ,1 ,1 ,4P P P P P P P i j i j i j i j i j i j i j T T F T T T T T ++-+-=++++- 式中:() 02 p F C x λτ ρ?= ??

基于单片机的多点温度测量系统毕业设计论文

理工科类大学毕业设计论文 南开大学 本科生毕业设计 中文题目:基于单片机的多点温度测量系统设计 英文题目:Design of based on the microprocessor multipoint temperature measurement system 学号:**** 姓名:**** 年级:**** 专业:电子信息科学与技术 系别:电子科学系 指导教师:**** 完成日期:****

摘要 通过运用DS18B20数字温度传感器的测温原理和特性,利用它独特的单线总线接口方式,与AT89C51单片机相结合实现多点测温。并给出了测温系统中对DS18B20操作的C51编程实例。实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。 本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下的仿真。利用51单片机的并行口,同步快速读取8支DS18B20温度,实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的快速精确识别和处理,并给出了具体的编程实例和仿真结果。 关键词:单片机;DS18B20数字温度传感器;Proteus仿真;C51编程

Abstract With using the measuring principle and characteristics of the numerical temperature sensor of DS18B20,making use of special characteristics of single line as the total line, and combine together with AT89C51 to realize several points temperature measuring. Also this paper gives the example of the C51 program which is used to operate to the DS18B20. Make system have characteristics of simple, high accuracy, strong anti- interference ability, stable work etc. This design introduced AT89C51 monolithic integrated circuit temperature control system design from the hardware and the software two aspects. A multipoint temperature measurement system based on DS18B20 and AT89C51 microcontroller is designed and simulated by Proteus in this paper, including software and hardware design of this system. The system has such advantages as novel circuit design, quick measurement speed, high measurement accuracy, and good practicality. Key words: SCM;DS18B20;Proteus simulation;C51 program

直燃式热烟气炉内部流场温度场数值模拟

硕士学位论文开题报告及论文工作计划书 课题名称:直燃式热烟气炉内部流场温度场数值模拟学号1000611 姓名张 专业机械设计及理论 学院机械工程与自动化 导师张 副导师 选题时间2011年10月10日 东北大学研究生院 年月日

填表说明 1、本表一、二、三、四、五项在导师指导下如实填写。 2、学生在通过开题后一周内将该材料交到所在学院、研究所。 3、学生入学后第三学期应完成论文开题报告,按有关规定,没有完成开题报告的学生不能申请论文答辩。

一、立论依据 课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值 (一)课题来源和背景情况: 热风炉主要是干燥机配套使用的一种高效节能供热设备,能够为干燥机提供不同温度、不同洁净程度的热空气或热烟气,于20世纪70年代末在我国开始广泛应用[1]。热风炉品种多、系列全,根据燃料类型可分为固体燃料热风炉、液体燃料热风炉和气体燃料热风炉;根据燃料或热源的不同可分为燃生物质材料热风炉、燃气热风炉、燃煤热风炉、燃油热风炉、电加热器和太阳能集热器等;按加热形式分主要有直接烟道气式热风炉和间接换热式热风炉。 直燃式烟气热风炉就是采用燃料直接燃烧,经过降尘净化处理形成热烟气,热烟气和物料直接接触对物料进行加热干燥或烘烤。这种方法燃料的消耗量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右[34]。因此,在不影响烘干产品质量的情况下,完全可以使用直接烟道气式热风炉。直燃式热烟气炉用于高含水、处理量大、不怕污染物料的干燥,如污泥、糟渣类、褐煤、各种矿粉的热风源。直燃式烟气热风炉的燃料使用范围很广,可分为:固体燃料,如煤、焦炭;液体燃料,如柴油、重油;气体燃料,如煤气、天然气、液体气。燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触,混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房,与被干燥物料相接触,加热、蒸发水分,从而获得干燥产品。直燃式燃煤烟气热风炉是直燃式烟气热风炉最常用的一种形式,其特点有:煤燃烧连续稳定,操作简单可靠;自动化运行,机械上煤操作,运行简单;总热效率高;出风温度1000℃下连续可调;设备使用安全,无爆炸危险;耐用性强,运行费用低,维护简单[34]。 块煤直接加热热风炉,主要由炉膛、沉降室和混合室组成。沉降室和炉膛之间为燃尽室,这里保持着较高的温度,使可燃性挥发气体燃烧完全。燃料从炉门加入,在炉排上形成燃烧层。燃料燃烧时所需要的空气,由出灰门进入,通过炉排和燃烧层,使燃料燃烧。灰渣则通过炉缝隙落入灰坑,在出灰门排出。炉膛中的燃烧产生的烟气经燃尽室充分燃烧和沉降室分离炉灰、火花后,进入混合室,同来自冷风口的冷空气混合达到要求的温度后,通过通风机吸出并被压入干燥设备的热风室中。二次空气先由炉排下面侧壁上的小孔进入空气隔层预热,然后由炉膛上方侧壁的小孔进入炉膛,从而使炉膛中未燃尽的挥发物或由气流带上来的细小碳粒进一步燃尽。 直燃式煤粉热风炉,将初碎、干燥后的煤加入破碎输送机,破碎至粒度小于10mm,经过

基于单片机的温度测量控制系统设计

基于单片机的温度测量控制系统设计

目录 1引言 (2) 1.1问题的提出…………………………………………………………… (2) 1.1.1什么是温度控制…………………………………………………………… (2) 1.2设计目的…………………………………………………………… (2) 2设计方案 (3) 2.1硬件设计方案…………………………………………………………… (3) 2.2软件设计方案…………………………………………………………… (3) 3硬件设计 (5) 3.1主控制部分AT89S51的设计方案 (5) 3.2温度采集模块…………………………………………………………… (7) 3.3显示模块…………………………………………………………… (7) 4软件设计 (9) 4.1温度采集…………………………………………………………… (9) 4.2键盘输入…………………………………………………………… (10) 4.3 LCD显

示…………………………………………………………… (11) 5总结 (12) 6参考文献 (15) 附录1设计原理图 (14) 附录2设计程序 (15)

1引言 1.1问题的提出 温度是工业生产中主要的被控参数之一,与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 1.1.1什么是温度控制 温度控制系统由温控器和热电偶组成,热电偶检测温度并转换成电信号传给温控器,温控器根据所设定的温度发出控制信号,温度高于设定温度上限停止加热系统或开启降温系统,低于设定温度下线停止降温系统或开启加热系统。 1.2设计目的 本设计以AT89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。由键盘输入预设温度,比较实际环境温度与预设温度再由单片机做出相应的处理已以达到温度控制的目的。

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