题目：模拟真空环境下接触热阻实验研究

固体之间的接触实际上只发生在离散的点或微小面积上，所以热流在接触面附近会收缩和扩张而产生额外的热流阻力，即接触热阻。接触热阻在很多工程应用中起着重要的作用，比如电子设备冷却，机械加工和航空航天等。本文基于一维稳态传热模型搭建了一套真空接触换热实验装置，它包括四个部分：加热冷却分系统、加载测量分系统、真空获取测量分系统和数据采集分系统。经过热电偶标定，热损失分析改进以及简单试件精度验证后，该系统就要有较高测量精度，可进行不同传热实验研究。不同真空度下对流效应不同，经实验证明压强低于120Pa时接触热阻测量值只在3%误差内波动。热稳定判据对于实验同样重要，经研究可知当所有被测温度值变化率低于0.5℃/15min时认定达到热稳定并结束实验，实验结果的相对误差低于3%且实验时间低于4小时。最后通过对不同配置（方对方、圆对方及环对方等）下单点接触热阻的研究得到“接触面积黄金分割原则”和“边缘传热优势原则”，为接触热阻的分析和控制提供依据。在单点接触热阻对温差发电性能参数影响的研究中，首先通过最大功率法确定了温差发电器件的内电阻约为1.5Ω；其次得出发电器件输出功率与冷热端温差接近二次非线性关系。最后由单一变量法证明温差发电器件在最大输出功率模式和冷热端温差恒为40℃的情况下，其输出功率与相对接触面积接近线性正比关系，但通常情况下相对接触面积相同时环形热源比圆形热源输出功率要小，与预期相反。这是本文创新点之一。