Temperature distribution in piston-cylinder assemblies: Numerical simulations and laboratory experiments
Temperature distribution in piston-cylinder assemblies: Numerical simulations and laboratory experiments
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活塞-气缸组件中的温度分布：数值模拟和实验室实验
DOI：
10.1127/0935-1221/2004/0016-0007
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发表时间：
2004
影响因子：
2.1
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
了解活塞-气缸组件的温度分布对于瞬态条件下的平衡研究和实验是必要的。平衡性质的准确测定需要样品内均匀的温度，瞬态实验通常需要确定的热梯度。了解样品和热电偶之间的温差是定量实验的另一个重要约束。为此，各种不同的活塞缸组件设计内的温度分布进行了建模与专门设计的三维有限差分（3D-FD）程序，并与实验室观察。对于3D-FD模拟，考虑了活塞-气缸-组件材料（NaCl、CaF 2、叶蜡石、Au、石墨、NiCr合金）的热性质的温度和压力依赖性。此外，石墨的电阻率随温度的变化被用来模拟石墨加热器的局部发热。实验确定的和模拟的温度分布是在良好的协议。这表明，3D-FD程序是有用的，并在虚拟活塞缸组件的设计中使用的均匀的温度分布或定义的热梯度实验的适当的工具。温度，压力，组件设计，组件材料（CaF 2，NaCl），阶梯versuss直壁加热器，和presenceversussabsence的金胶囊的温度分布上的活塞缸组件的影响进行了建模和讨论。不同的活塞缸配置，优化平衡研究和瞬态实验，分别侧重于低和predefinedT-梯度。
Knowledge of the temperature distribution in piston-cylinder assemblies is desirable for equilibrium studies and experiments under transient conditions. The accurate determination of equilibrium properties needs a homogeneous temperature within the sample and transient experiments often require a defined thermal gradient. Knowledge of the temperature difference between the sample and thermocouple is another important constraint for quantitative experiments. To this end, the temperature distribution within various different piston-cylinder assembly designs was modeled with a specially designed 3D-Finite-Difference (3D-FD) program and compared to laboratory observations. For the 3D-FD simulation, the temperature and pressure dependence of the thermal properties of piston-cylinder-assembly materials (NaCl, CaF2, pyrophyllite, Au, graphite, NiCr-alloy) was considered. Furthermore, theT-dependent resistivity of graphite was used to model the local heat generation of the graphite heater. Experimentally determined and modeled temperature distributions are in good agreement. This indicates that the 3D-FD program is useful and an appropriate tool in the design of virtual piston-cylinder assemblies to be used in homogeneous temperature-distribution or defined thermal gradient experiments. The influences of temperature, pressure, assembly design, assembly materials (CaF2, NaCl), steppedversusstraight wall heater, and presenceversusabsence of gold capsules on the temperature distribution within piston-cylinder assemblies are modeled and discussed. Different piston-cylinder configurations are presented, optimized for equilibrium studies and transient experiments, focusing on low and predefinedT-gradients, respectively.
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影响因子：
4
作者：
HAKANSSON, B;ANDERSSON, P
通讯作者：
ANDERSSON, P
偏心热点：双热电偶测定 1.27 厘米（1/2 英寸）CaF2 活塞缸炉组件中的热梯度
DOI：
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发表时间：
1998
期刊：
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作者：
Jennifer M. Pickering;Brandon E. Schwab;A. Dana Johnston
通讯作者：
A. Dana Johnston
影响因子：
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作者：
Xiaosong Yang;Zhenmin Jin;H. Ernst;F. Schilling;Wunder Bernd
通讯作者：
Xiaosong Yang;Zhenmin Jin;H. Ernst;F. Schilling;Wunder Bernd
用于活塞缸装置的低摩擦、无水、低温至高温炉样品组件
DOI：
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发表时间：
1981
期刊：
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作者：
A. Boettcher;K. E. Windom;S. Bohlen;R. Luth
通讯作者：
R. Luth
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DOI：
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发表时间：
1994
期刊：
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P. Hudon;D. Baker;P. Toft
通讯作者：
P. Toft