引言

激光因其亮度极高、相干性强、方向性好及通过透镜后可高度集中等特点在各领域广泛应用。随着激光装置功率不断提升，热耗散功率随之增加，若不能及时消除耗散功率转化的热量，激光装置温度剧增，激光器的阈值电流升高，效率降低，激光波长发生严重温漂，从而影响材料性能并缩短其使用寿命，由此引发的散热问题不仅会使激光装置整体性能的发挥受到限制，还会极大限制其进一步提升功率。高热流密度的散热问题长期以来都是各国学者研究的热点。著名的10 ℃法则指出[1]：电子器件的可靠性与温度是密切相关的，当温度为70~80 ℃时，每上升10 ℃，其可靠性下降达到50 %。

随后，徐渭又指出，虽然南戏无宫调系统，但其曲牌在宋元时期已经形成了固定套路的衔接顺序：“南曲固无宫调，然曲之次第，须用声相邻以为一套，其间亦自有类辈，不可乱也。如【黄莺儿】则继之以【簇御林】，【画眉序】则继之以【滴溜子】之类，自有一定之序，作者观于旧曲而遵之可也。”[14](P241)可见，徐渭倡导从古戏文本中找寻直接线索，以宋元南戏旧篇中的实例来排列、归纳“曲之次第，须用声相邻以为一套”[14](P241)的具体顺序，完全是重视实证的理性研究路线。

对于高功率激光装置，高热流密度散热问题是不可避免的问题，虽然现代激光器电光转换效率不断增大，但仍有近70%的注入电功率会转换成热量而被其自身吸收，导致激光器本体的温度会不断上升，半导体激光器的热流密度很容易达到103 W/cm2数量级[2]。激光器功率的提升会导致热流密度非常高，并伴随小型化、轻量化、集成化等设计，散热空间会进一步缩小，热流密度会进一步升高，从而引起折射率梯度、内部温度分布不均匀和端面效应等负面影响，最终影响产品的使用与寿命。因而，为了提高激光器的可靠性，完全有必要梳理现有的散热技术及其能够承受的散热能力，为高功率激光装置高热流密度散热技术可靠性设计提供参考。

1 典型散热技术

现有冷却技术主要包括传统的冷却方式（空气冷却、液冷、热管等）、微结构（微通道）、喷雾冷却等。表1总结了常见的冷却方式及其散热能力[3]，由表可知，传统冷却方式散热能力相对较差，而微通道液冷和喷雾冷却已可处理1 000 W/cm2以上散热问题，且射流冲击潜力也较大，这三种散热技术有望满足未来对高热流密度冷却的强烈需求。

1.1 空气冷却

目前，空气冷却研究[4-5]主要集中于现有条件下散热结构的优化设计和高导热材料的应用，在散热能力不变下尽量减小散热结构总体积，或在散热结构总体家不变下增强散热能力。其结构简单、技术成熟、安全可靠且成本较低，在对散热结构优化设计和采用高导热材料减小热阻后，并随着高热流密度器件在机械系统中一体化程度越来越高时，这种冷却方式在某些领域依旧占有一席之地[6]。

1.2 液体冷却

液体冷却分为直接液体冷却（也即浸入冷却）和间接液体冷却。

直接液体冷却方式对元器件的绝缘性、封装、可靠性等要求较高。美国3M公司对浸入冷却在元器件和燃料电池等领域进行了应用研究[7]，研究表明浸入冷却比传统液冷散热方式还是更具优势。

系统可以接受两种相同格式不同子系统的并行控制信号来完成对机器人内部与外部的并行控制，信号分别来自于机器人语言识别系统和遥控.计算机与声像采集、传输系统结合使得操作者获得较强的临场感.

间接液体冷却中典型水冷散热系统如图1所示，其缺点是：当绝缘要求较高时，需在液冷系统中添加一套去离子装置，占用空间较大，结构复杂，制造成本相对较高，产品可靠性有所下降[6]。

1.3 热管冷却

热管冷却是一种通过相变来强化散热的技术，较完整的热管理论最早由Cotter[8]提出。典型热管由管壳、端盖和吸液芯三部分组成，工作原理如图2所示。热管技术是利用建立的特殊密封腔体结构实现“热源放大”，并实现环境与热源之间的换热[9]。近年来，热管技术得到了迅速的发展，如应用于激光放大器[10]、LD端面泵浦固体激光器[11]等，通过优化热管的参数，可实现高热流密度散热，并同时获取良好的导热性能和光学性能。热管技术具有能耗低、结构紧凑、稳定好等优点，完全有利于固体激光器的高功率输出和小型化设计，技术相对成熟可靠，仍然具有一定的应用前景。

 

表1 常见冷却方式的散热能力

  

类型 散热能力/(W/cm2) 备注单相液冷 50～100两相液冷 ＞100微通道液冷 1 000毛细泵热管 5～10浸润式池沸腾 20过冷流动沸腾 500压力雾化喷雾冷却 1 000 水, 26.5 L/h蒸汽雾化喷雾冷却 1 300 水, 5.7 L/h射流冲击（普通表面） 100～300射流冲击（微尺度表面） 500半导体制冷 1热电离子冷却 100热管 25～100微热管回路 50

  

图1 典型水冷散热系统

1.4 喷雾冷却

[28]WIBEL W, PETER E. Experiments on the laminar/turbulent transition of liquid flows in rectangular microchannels [J]. Heat Transfer Engineering, 2009, 30(1):70-77.

相关研究极大促进了喷雾冷却技术在高热流密度散热方面的应用，但是喷雾冷却是相当复杂的一个多相热流体系统。喷雾冷却影响因素很多，如喷射速度、液滴尺寸等，各参数之间也是相互耦合的，需要对喷雾冷却的传热机理再进行充分的研究与验证，现阶段其应用可靠性在高功率激光装置实现良好的应用还有一段距离，但是在可预见的未来，喷雾冷却技术是完全有可能满足高功率激光装置高热流密度散热的强烈需求[2]。

1.5 冲击射流冷却

冲击射流冷却是一种极其有效的强化传热方法，它涉及到冲击介质与被冲击表面的温度和粗糙度、冲击方式、介质的物性参数、喷嘴的布置方式与几何参数等许多因素，过程非常复杂。但由于其独特的换热作用，近年来受到工程学术界特别重视，成为传热学的热门课题[17]。马晓雁[18]等研究发现微射流阵列冷却热沉在满足半导体激光条的散热要求上具有潜在的优势；Robinson[19]等对比研究了浸没射流和自由射流的换热特性。另外，将冲击射流与相变传热这两种强化换热方式结合到一起，可以处理具有极高热流密度元器件的散热问题，因而逐渐成为国内外传热领域研究热点，这种射流冲击沸腾换热工作原理如图4所示。MYUNG K S[20]等采用自由射流与沸腾换热相结合的方式解决热流密度为1 127 W/cm2的散热；JUNGCHUL L[21]等研究发现这种换热方式热流密度可达2 900 W/cm2至7 600 W/cm2且散热体温度能够有效控制在25~350 ℃之间，由此也可看出，该换热方式换热能力较高，完全可满足高热流密度的散热需求。虽然冲击射流冷却具有良好的散热能力，但其流程结构的复杂性，冲击射流的物理本质认识还不够深刻，一些传热机理还有待进一步分析，随着研究不断深入且工程背景较多，将此冷却技术广泛应用于高功率激光装置高热流密度散热是未来可考虑的有效方式之一。

  

图2 热管工作原理示意图

  

图3 喷雾冷却机理示意图

  

图4 射流冲击沸腾冷却的工作原理

2 微通道结构散热技术

随着高功率激光装置对体积和重量限制越来越高，传统的散热技术也必然朝着微小尺度方向发展。微通道冷却技术由于结构简单、紧凑，以及单位体积散热能力高等优点逐渐成为高功率激光器散热的重要发展方向，本节将对其重点进行简要综述。

2.1 微通道散热技术简述

国内外学者对微通道结构散热技术研究主要包括结构形状、对流热交换、流体压降减少、微结构优化等方面，如开展了大量的微通道结构形状的设计，微通道形式多样，有矩形直列通道[22]、叉排条形通道[23]、针肋通道[24]、流体网络通道[25]等，图5为两种不同形状的微通道结构。WU H Y[26]等开展了13种梯形硅微通道的实验研究，研究了表面粗糙度和表面亲水性对换热和阻力的影响。在实际应用中，可以根据散热的需求、装置包络尺寸进行微通道结构的选择并对其进行优化设计，进一步强化其换热、增强冷却效果。

国内外学者对微通道换热和内流动特性也进行了非常深入的研究，如研究了不同的流体工质[27]、不同微通道材料等微结构散热能力[28]；另外，针对微通道流动和换热的影响因素也开展了大量研究，如表面粗糙度效应[29]、流体物性变化[30]、进出口效应[31]等。在微通道结构散热方面，在三十多年不断积累后，在一些工程领域中已得到了一定的应用，但在大功率激光装置应用中，由于激光器热流密度非常高，对输出功率和输出光束质量要求不断提高，且微通道结构制造业非常复杂，微通道结构散热技术在处理高功率激光装置高热流密方面还不算普遍，还需要开展进一步研究。

即使是自救，华尔街上各机构对竞争对手也保持戒备之心。如果注资摩根士丹利，必须先要对它进行估值，这是一项浩大且十分专业的工作，且必须在很短时间内完成。按照国际惯例，估值要聘请外部财务顾问进行尽调，身处前线的汪建熙和胡冰首先想到的就是请久负盛名的高盛担任财务顾问。“高盛？摩根士丹利打死也不同意，因为高盛和摩根士丹利是华尔街上的老对头，把摩根士丹利所有的账目给高盛看，那摩根士丹利出什么招儿高盛都知道，等于把底牌亮给了竞争对手。”学会计出身的汪建熙深谙此道。无奈之下，他们只能换一家，最后找了一家中型投行做了这次交易的财务顾问。

2.2 微肋片散热技术

微肋片散热技术是利用槽道中流体层与层之间掺混而强化换热，是元器件冷却的最佳方案之一，近几年受到研究者广泛关注。如PELES[32]等研究发现圆柱形的微肋散热器换热性能优于普通微通道；QU[33]等则开展了铜基微肋和微槽道内流动和换热性能实验对比，验证了微针肋散热性能是优于微槽道的。整体而言，微肋片散热技术具有冷却效率高、结构紧凑等特点，比微槽道散热效果更好，不过相应的压降也会增加，微肋片散热技术可作为继续重点研究的微结构散热技术之一。

2.3 多孔泡沫金属散热技术

多孔介质是由多孔固体骨架和孔隙间的流体相组成的多相共存空间，其固定相组成的孔隙具有随机性、比表面积大、无定向性等特点，流体在多孔介质中流动和传热由于弥撒效应会表现出复杂性与特殊性，尤其是出现了具有重量轻、比面积大的多孔泡沫金属，其孔隙率可以达到95 %以上，图6为多孔介质孔隙空间结构与泡沫金属样品。孔隙结构复杂，会导致流体之间强烈的混合，其在低速时也可极大改善传热特性，因而，国内外学者越来越关注孔隙率多孔泡沫金属散热技术方面的研究，并积极推进工程应用中[34]。

任何一种好的教学方法的实施，都需要教师来完成。能否得到学生的欢迎，受到学生认可，关键在教师，没有教师的组织与引导，以学习者为中心就是一句空话。以学习者为中心，需要教师付出更多的艰辛劳动，要始终把学习者放在中心地位，设身处地为学习者着想，帮助他们解决学习上的问题，教给他们制定学习计划、完成学习任务的方法，让学生在学习中获得愉悦的情感体验。教师首先要向学生清晰地阐述，由以教师为中心向以学习者为中心转变的必要性，明确参加继续教育的目的和任务，帮助学生认同、接受这样一种教学模式的转变。

  

图5 两种不同形状的微通道结构

  

图6 多孔介质孔隙散热结构

近年来，国内外针对多孔泡沫金属散热技术开展了大量研究，如EJIALI A[35]等研究发现在基本不增加成本的前提下，多孔泡沫技术的冷却能力显著提升；ZHAO C Y[36]等研究了不同孔径、不同孔隙率、不同材料下的12种多孔泡沫金属对流特性，得到了一个最优孔隙率；LU W[37]等研究发现多孔泡沫金属换热器比光管传热强化接近40倍，比传统的翅片管的传热效果更优。

[9]Agostini B. State of the art of high heat flux cooling technologies [J]. Heat Transfer Engineering, 2007, 28(4):258-281.

2.4 微通道与射流冲击结合的散热技术

如前文2.5节与3.1节所述，单纯使用冲击射流技术和微通道结构散热技术都具有良好的散热能力，但冲击射流结构比较复杂，而普通的微通道结构散热性能还可能无法达到高热流密度散热的要求，综合两者优缺点，国内外学者开展了微通道和射流相结合的散热技术研究，图7为一种微小通道与射流相结合的高热流密度散热结构，数值模拟表明该冷却结构不仅具有优良的换热能力，而且能够使加热面的温度均匀性大大提高。

最早开展射流冲击的微通道散热结构研究是ZHUANG Y[38]等人，其研究了单个狭缝流孔与通道结合的散热情况。然后国内外极少开展这方面研究，直到近年来，由SUNG M K[41-42]等开展了大量的冲击射流与微通道结构散热效果研究，如研究了5种不同微通道结构的散热能力、微通道和射流冲击相结合的单相和两相散热方法等。

数值模拟与实验研究表明，带冲击射流的微通道结构换热特性具有非常大的发展潜力，但其仍处在初级阶段，由于其结构相对较复杂，目前暂时没有得到系统性的结论，还有待学者进行深入的研究。

3 其他散热技术

除了以上应用广泛或是未来重点发展的发现之外，下面再介绍几种比较独特或者新型的散热技术。

3.1 热离子冷却

热离子冷却是一种固体制冷的方式，具有结构紧凑、噪声低、响应快等特点，非常适用于需要小型冷源的场所[6]。现阶段热离子制冷器的制作工作比较复杂，实际制冷效率与理论结果仍有一些差距，热离子制冷器若要投入工程使用还需要再两方面开展深入的研究：①对于真空热离子制冷技术，需要研究纳米技术MEMS技术与控制技术，制备低功率电极；②对于填充材料的热离子制冷器，要提高其制冷性能，并要从提高热电材料优值系数着手。

3.2 热电冷却

  

图7 柱肋式通道冲击射流结构

  

图8 热电冷却示意图

热电冷却技术可通过采用闭环温控电路控制，温度调控精确至0.1 ℃，无噪声且可靠性高，其示意图如图8所示。受制于半导体材料的整体制作工艺，此项技术还难以应用，未来开发优质热电材料是半导体冷却应用研究的一个重点。

体现现代学徒制特色既然是师徒制评价体系，评价的主体首先应该是徒弟和师傅，同时学校派出的指导老师也应积极参与到评价中来，社会第三方评价更是客观评价师徒制教学效果的力量，不同的评价主体以不同的侧重对师徒制教学效果给出不同的评价，互相印证得到比较公平客观的结果。因此评价主体概括起来就应包括师傅评价、学生自评、学生互评、导师评价、认证机构评价、社会用人单位评价和家长评价。

3.3 流化冰冷却

流化冰是一种含有悬浮冰晶离子的固液两相溶液，流化冰具有较好的流动性能与热物性，通过冰晶粒子的瞬间相变释放大量的潜热实现能量储存和传递。同等情况下流化冰的冷却能力接近常规冷冻水的8倍，且提高传热系数约50 %~100 %[41]。不过目前流化冰在高热流密度元器件的散热方面的应用尚处在探索阶段，建立合理的理论模型、减小管道中的流阻等将会有助于这项技术逐渐应用于工程。

3.4 气体节流制冷

气体节流制冷是一种常见制冷方式，但它需要压缩机或高压气源。近年来，使用混合工质气体后，相应的制冷性能会大幅度的提高。气体节流微型冷头（换热器）主要用在低温电子领域，如二极管激光器的冷却[6]等。

4 结束语

现有的散热技术中，传统的风冷、液冷、热管等冷却技术已经很难在有限的空间内将大量热量技术耗散，而喷雾冷却、冲击射流冷却、微通道结构等散热技术虽然是比较有效的冷却方式，但迄今为止，对于这几种散热技术的流动与传热机理认识还相当有限，技术可靠性还相对薄弱。随着各方面科学技术的不断更新与发展，应用于高功率激光装置中极具潜力的这几种散射技术终将得到突破，工程设计与应用的可靠性将得到进一步提升。

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研究表明，多孔介质尤其是多孔泡沫金属可显著增大换热系数，其孔隙率和孔隙结构对换热影响较大。由于多孔泡沫金属是近些年才发展的新材料，因而对于它的换热与流动机理研究还有待进一步完善。另外，受限于泡沫金属的制备技术，多孔介质和散热面直接的还无法良好的连接。可以预期在未来，若解决好机理与制备方面的问题，多孔泡沫金属散热技术会得到极大的发展。

利用近红外光谱技术也可检测水稻的品质、口感及其他成分的含量。在运用传统方法对这些指标进行检测时，其他因素的干扰性强，不利于准确的检测。而采用近红外透射光谱分析仪对水稻进行光谱扫描，结合黏度分析仪测定的黏滞特性值消减值及水稻淀粉崩解值十分有效，水平极高，大大促进了对黏滞特性测定的准确度。在研究中利用近红外光谱分析技术对稻谷千粒质量进行测定和研究，选取多种不同种类的水稻进行检测，研究结果显示，近红外光谱分析技术可以对稻谷千粒质量进行高效而准确的检测。

式中：σv和分别为在深度z处的总覆土压力和有效覆土压力；amax为地面最大加速度；g为重力加速度；rd为考虑土层情况的深度折减因子；Fms为震级缩放因子；Kσ为覆土压力修正因子。

[11]宋小鹿, 韦光, 文建国, 等. 热管在LD端面泵浦固体激光器散热系统中的应用[J]. 上海交通大学学报, 2009, 43(3):397-401.

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对于微通道散热研究，本文还将重点介绍几种散热效果优异或未来可着重研究与发展的技术。

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三江平原地下水问题是一个复杂的社会与技术问题，应当根据最新的科技成果与技术设备、建设专用试验场进行勘测与研究，得出最为合适的成果与结论，为开采和利用提供准确的数据。

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在小学语文课堂上，每一个问题的设计都要考虑到学生的情况，而且要站在课程的高度从整篇文章的思想内涵角度和教学要实现的教育教学目标的角度来进行问题的设计。问题要有一定的难度，要能够对各个层次的学生有一定的启发和引领作用。虽然学生在学习方面水平有高有低，但是在涉及一些理解性的问题时，学生们的表现经常是没有任何差异的。最关键的问题就在于培养学生善于思考的习惯，使其能够在问题的启发之下增强理解的宽度和思考的深度。这样的训练可以让学生逐渐把自己的思维向纵深方向发展，而且在经过一定的思考和探究之后，学生能够形成自己的想法，把问题回答出来，而且得到老师的肯定，这对他们来说是一种非常大的鼓励。

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喷雾冷却是一项非常具有发展前景的高热流密度散热技术，其机理如图3所示，它具有温度均匀性好、传热系数大、与表面之间无接触热阻、工质需求量小、临界热流密度高等优点[12]。喷雾冷却作为一种新型高效散热技术在高功率激光装置高热流密度散热方面具有潜在的广阔应用前景。如LIN L C[13]等研究了不同冷却工质下喷雾冷却的散热能力；SILK E A[14]等分析了喷雾冷却系统在大功率激光系统装置中的应用；WANG J[15]等则联合优化控制方法研究了一种喷雾冷却装置，降低了系统的能耗；王亚青[16]等研究了不同雾化参数（如液滴速度、流量等）对换热能力的影响。

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从其实验结果可以得出以下结论：①膨化虾料的水中稳定性要好于制粒虾料，这个结论也符合Ranjan进行的实验研究结论[3]。这是由于膨化的高温、高压环境，使得淀粉的糊化度较高，同时蛋白质也发生变性，而糊化的淀粉和变性蛋白在饲料中起到了粘结剂的作用，从而导致膨化颗粒料有较好的水中稳定性。②膨化虾料的吸水率要好于制粒虾料。这是由于膨化料有一定的膨胀度，而带来物料内部具有一定的组织化、纤维化结构，这就使得膨化料具有更好的吸水性能[4]。

(3)将测试集数据输入到作者身份识别模型中，运用MATLAB进行求解。通过将作者身份识别模型中识别的电子邮件正确数除以模型中总的邮件识别数，得到邮件识别的准确率，以此来衡量研究的准确性。并对程序运行的结果进行分析，得到该方法的识别准确率。

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早年，天主教堂的大铁门始终敞开着，我们喜欢去那里玩耍。牧师或清扫落叶，或在那里练琴。有时，他实在受不了我们的喧哗，轻悄悄走过来，以商量的语气请我们离开……少年纵然经世少，但心底也起涟漪——这世上竟有如此温柔敦厚之人？即便一身藏青寡色打扮，也掩不了眉宇之间的英气。后来，外国电影里，也常见类似气质的牧师——世间所有的喧嚣逐一经过牧师的淘洗，渐渐变得沉寂低垂了。

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综上所述，从多方面分析，建筑节能在工业建筑设计中的应用是非常关键的，其具有较大的发展空间，由于对我国生态环境有着决定性影响，逐渐受到有关部门的关注，在进行工业建筑设计过程中不仅要从建筑本身的使用性能和质量出发，还要充分发挥节能措施，尽量降低工业建筑施工过程中所造成的能源消耗，从而推动工业建筑事业的健康发展。