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中国测试2026年第05期:基于电热流耦合方法的热敏打印头传热建模

来源:期刊VIP网 时间:


作者:唐伟;徐洋;盛晓伟

单位:1.东华大学机械工程学院

摘要:热敏打印头在通电发热与自然散热过程中,其加热元件的温度变化通常在微秒级,如果不能精确控制这两个阶段的时间,容易导致打印质量差,甚至可能造成打印头过热损坏。该研究基于电热流多物理场耦合方法,构建能够描述发热元件发热和散热过程的二维温度场模型,推导出表征发热与散热过程的理论表达式。在此基础上,结合有限元仿真,分析不同初始温度条件下的温度场特性,拟合出包含快速与慢速阶段的温度-时间函数关系,并通过实验验证模型的准确性。结果表明:发热阶段模型的最大相对误差为2.57%,散热阶段模型的最大相对误差为12.59%。该研究可为热敏打印头的温控优化及性能提升提供理论支持与实验依据。

关键词:热转印;传热模型;二维温度场;多物理场耦合;数值模拟