不可逆过程中熵变问题的讨论

对理想气体的熵变、热传递过程中物体的熵变以及热源的熵变、相变过程中的熵变进行了分析与讨论,归纳总结出几个比较典型的不可逆过程中热力学系统熵变的计算方法,以解决熵概念理解及熵变的计算问题.     

论熵争论中否定熵的倾向：与王兆强先生商榷

在熵的讨论中，学术界有一种有人根本上否定“熵”和“熵理论”的倾向。本文从热力学熵的引入，含意和熵增原理在有关的不逆过程中的应用，说明熵是一个真实而合理的物理量，熵增原理是反映热力学第二定律本质的定量表述；并提出了熵的泛化不能违背熵概念和熵增原理的基本界定的观点。     

多海拔下不同散热器翅片的性能分析

为研究海拔对车辆散热器翅片性能的影响,编写了基于Matlab的管带式散热器计算程序,在验证仿真程序正确的基础上,分别计算不同热物理条件下百叶窗翅片、平直翅片、波纹翅片、锯齿翅片4种常见翅片散热器在不同海拔地区的空气侧和水侧出口温度、空气侧压降、空气侧换热系数、散热量等参数;分析了海拔变化对不同翅片散热器散热能力的影响,对比了不同翅片散热器在变海拔下的散热特性和风阻特性.由综合换热系数可知,百叶窗翅片的散热能力最强,锯齿形翅片的海拔适应性最好.     

强制对流时垂直放置矩形直翅片的最优间距

研究了不同空气流速时翅片间距为０．９￣１０ｍｍ范围内垂直放置矩形直翅片组的稳态传热性能,探讨了翅片间距对翅片组散热性能的影响。以单位传热基面面积上翅片组的散热速率最大为衡量标准,在本实验所用翅片的参数范围内,当雷诺数从１０００增大到１６８００时,最优翅片间距从３．２ｍｍ减小到２．０ｍｍ。用散热片组的当量直径作定为定性尺寸,得到了计算翅片组平均对流传热系数的无量纲传热准数关联式。     

理想气体熵积分常数之差与理想气体混合熵

指出不能只利用理想气体的热力学熵表达式求其混合熵,并给出求混合熵的物理模型。     

关于熵函数的教学方法探讨

在热力学第一定律的基础上,应用全微分定理引入熵的概念,导出热力学第二定律的数学表达式——克劳修斯不等式,从宏观和微观两个方面论述了熵的物理意义。     

论熵争论中否定熵的倾向─—与王兆强先生商榷

在熵的讨论中，学术界有一种从根本上否定“熵”和“熵理论”的倾向。本文从热力学熵的引入、含意和熵增原理在有关的不可逆过程中的应用，说明熵是一个真实而合理的物理量，熵增原理是反映热力学第二定律本质的定量表述；并提出了熵的泛化不能违背熵概念和熵增原理的基本界定的观点。     

熵增原理的物理本质

从不同的角度表述了热力学第二定律，体现了熵概念及相关理论的引入使热力学第二定律的内涵更为深刻。在此基础上，进一步分析了熵增原理的物理本质。     

三维BTZ黑洞的熵

计算了三维BTZ黑洞时空背景下标量场和中微子场的熵. 考虑到统计物理, 我们建议对于Boson子不考虑超辐射模式(Fermi场不表现超辐射). 事实上, 无论是Boson子场还是Fermi子场, 其非超辐射模式刚好给出面积熵. 结果表明, 中微子场的熵是Boson子场熵的3/2倍.     

关于换热器热力学性能评价指标的分析与讨论

在分析和讨论常见的换热器热力学性能评价指标－－Ｙｏｎｇ效应η和无因次熵产数Ｎ。在实际应用时存在不足的基础上，引入了一个新的换热器热力学性能评价指标－－无因次熵产率（Ｙｏｎｇ损率）Ｎ，分析了讨论的结果表明，该指标不仅物理意义明确，而且适用范围更广，在换热器的热力学评价时优于Ｙｏｎｇ效率η和无因次熵产数Ｎ。     

纵向涡强化片式散热器换热性能的数值分析

为提高油浸式变压器用片式散热器的综合换热性能,在散热器空气侧安装新型六边形翼涡流发生器,通过数值模拟研究涡流发生器的纵向间距、攻角以及形状对片式散热器换热性能的影响,并运用场协同原理从速度场和温度场相协同的角度阐述纵向涡强化换热的机理。结果表明：同等面积下六边形翼的阻力因子较矩形翼有所增大,但其努塞尔数的提高更加显著;当六边形翼C涡流发生器布置间距为60 mm、攻角45°时,速度矢量与热流矢量间的夹角最小,速度场和温度梯度场协同性最好,散热器综合换热性能最佳,比普通片式散热器的综合换热性能提高26.52%。     

带钢控冷过程温度计算二次曲线方法分析与应用

考虑带钢导热系数是温度的线性函数,由厚度方向一维导热方程,推导出能够表征二次曲线凸凹形式的厚向温度分布方程,得出导热系数随温度的变化增减趋势的不同,决定了温度分布二次曲线凸凹形式不同的结论.针对不同的温度分布形式,推出相应的平均温度与表面温度间的转换关系.该关系解决了热带钢轧后控冷过程中,较厚规格产品利用传统的二次曲线近似拟合厚度方向实际温度曲线时,选取凸凹形式不同的二次曲线导致平均温度的计算结果不同的问题.并将此关系应用于现场实际,提高了在线卷取温度控制模型的设定精度.     

小型空间相机的被动热控设计

小型空间相机的电子、光学和机械器件高度集成于狭小空间,相机成像质量受电子器件发热及机械部件传导入的外热流影响。为确保相机在轨正常运行并拥有较高的成像品质,需要对相机热控设计。对相机各种传热环节进行了详细的设计分析,并通过外热流分析确定辐射散热面,建立了热仿真模型。运用阻容方法分析传导路径上的热阻及热容,证明内部热容可以应对FPGA芯片的短时间功率增加。热平衡试验证明采用的热设计手段可以保证小相机的正常工作。     

干接触体滑动过程温度场的计算

该文建立无润滑条件下滑动接触模型,考察相对滑动过程中摩擦热的产生以及传导,并研究了工程实际中对胶合、磨损、局部塑性变形有重要影响的局部温升。利用快速Fourier变换,求解L ap lace热传导方程,获得了光滑及粗糙表面的瞬时温升,以及接触体的体内各离散点的温度,从而得到半无限体干接触的温度场。结果表明:局部接触压力和摩擦因数以及相对滑动速度是和摩擦热直接相关的3个参数,在相同载荷下的粗糙峰表面接触处的瞬时温升远高于光滑表面接触处的温升。     

微重力条件下管肋式空间辐射器的传热分析

建立了航天器上常用的管肋式空间辐射器在微重力条件下的导热、对流和辐射相互耦合的复杂传热过程的数学模型，并考虑了管壁与肋片表面之间相互辐射的影响。整个模型的求解采用迭代法，管内流体的速度场和温度场的求解用ＳＩＭＰＬＥ算法，分别计算了肋片上的温度分布、管壁与肋片上的热流分布与管内对流换热的平均Ｎｕ数，得出了进行管肋式空间辐射器优化设计所必需的重要参数，同时还研究了重力场对辐射器传热的影响，对在地面上进行空间辐射器的模拟实验研究具有重要意义。     

中厚板辊式淬火机淬火过程的温度场分析

通过建立中厚板辊式淬火机淬火过程的热传导控制方程,分析了热交换系数、淬火方式对中厚钢板淬火过程中温度场的影响.分析表明,淬火过程中,一定厚度的钢板,换热系数在一定范围内增大时,对流换热边界条件对钢板表面及内部温度变化影响效果显著;中厚板辊式淬火机淬火过程的特点在于,钢板首先通过冷却强度很大的高压淬火区冷却,使板材内部保持很大的温度梯度,从而保证板材获得较大的冷却速度;在较低冷却强度的低压淬火区完成淬火过程,板材内部温度梯度减小,可降低板材内部热应力.     

太阳花散热器的热性能分析

针对长度为10 cm、翅片数量为18、翅片厚度为0.7 mm、翅片高度为14 mm的太阳花散热器,建立了数值模拟模型,并通过实验对模拟进行了验证,发现两者误差在3.5%以内,证明了模拟结果的可靠性。在此基础上,采用数值模拟研究了散热器长度、翅片数量、翅片高度、翅片厚度与翅片温度和传热系数的定量关系。研究结果表明,在相同散热量下,翅片温度与传热系数均随着散热器长度的增加而降低,而翅片温度随着翅片数量的增多先降低后升高,因而存在最佳翅片数量使散热能力最强;翅片温度随着高度的增加而降低,翅片厚度对翅片温度的影响不大。     

特厚钢板射流淬火过程厚向冷速实验研究

利用特厚钢板射流淬火试验装置,研究了15~35℃水温、1.0~3.0 m/min辊速对特厚钢板厚向冷速的影响,分析钢板在不同温降区间内的厚向温降、温度梯度和冷速影响因素.利用导热微分方程,采用反传热法计算钢板淬火温度场和冷速.结果表明:采用射流冲击淬火方式时,160 mm钢板心部冷速大于1.2℃/s;水温和辊速除影响钢板表面平均传热系数和换热形式外,还通过改变厚向温度梯度分布影响厚向冷速;水温或辊速升高,钢板厚向冷速降低,降低幅度与冷却强度、淬火时间以及钢板内部导热特性有关.     

中厚板控制冷却数学模型

介绍了中厚板控制冷却过程中所用的数学模型,包括差分模型、空冷和水冷换热系数模型、比热和热传导率模型,并采用有限差分法模拟计算了钢板在冷却过程中厚度、宽度方向上的温度场分布,以及间歇冷却对控制冷却的影响·从模拟结果可以看出,返红时间、厚度上温度梯度随钢板厚度增加而增加;间歇冷却时钢板内部温度呈均匀下降,表面不断冷却与返红过程·在线应用证明该套数学模型计算精度较高,可以满足现场实际生产的要求·