基于图像处理技术的热防护服参数设定算法

对高温环境下经过热防护服传热到假人皮肤的整个热传导问题进行分析,建立热防护服各层厚度测量方法的数学模型。假定在皮肤外侧温度与时间关系的数据已知情况下,运用MATLAB软件,对皮肤温度与时间关系数据进行拟合,得到的拟合方程,绘制出整个传热模型过程的温度分布图;基于傅里叶定律和由能量守恒定律求得热平衡方程,计算出人体防热材料各层的最优厚度。该模型可作为高温坏境下测量热防护服各层厚度、预测人体热生理参数、评估舒适度和热传导实验的依据。     

形状记忆聚合物的宏观力学本构模型

建立有效描述形状记忆聚合物（Shape Memory Polymer,SMP）的热力学行为、且便于工程应用的宏观力学本构模型具有理论和工程意义.在前期研究的基础上,应用固体力学和热黏弹性理论建立了描述复杂应力状态下SMP在实现形状记忆效应热力学过程中,即在高温变形过程、应力冻结过程、低温卸载过程和形状恢复过程中热力学行为的宏观力学三维本构方程.利用DMA实验结果,建立了描述SMP在玻璃体转化过程中,材料参数和温度间关系的材料参数方程.应用所建立的力学本构方程和材料参数方程,数值模拟了SMP的高温变形过程、应力冻结过程、低温卸载过程和形状恢复过程,并分析了加载率和温度变化率对SMP热力学行为的影响.数值模拟结果和与现存SMP力学本构方程和材料参数方程的对比表明,本文建立的由力学本构方程和材料参数方程构成的SMP宏观力学三维本构模型,能有效地描述SMP的热力学行为,可为SMP的工程应用提供理论基础.     

高温高压下异丙醇-水汽液平衡的计算

为提高高温高压条件下异丙醇-水汽液平衡计算精度,汽相采用PRSV方程,液相采用NRTL方程,对方程参数进行拟合.经数据拟合得到异丙醇和水PRSV方程的特性Kappa值为0.238和-0.064 1,二元相互作用参数k12和k21分别为-0.072 4和-0.151 8.以Kelvin为单位时,5参数NRTL方程参数A12、B12、A21、B21和α分别为-1.6664、800.692、1.052 43、515.751和0.511 9.按以上方程及参数,可以准确计算常压到2.0 MPa或82℃到200℃异丙醇.水体系相平衡.     

羊肚菌胞外多糖发酵动力学模型

对羊肚菌胞外多糖发酵动力学进行了研究.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述 羊肚菌发酵过程菌体生长、胞外多糖生成和底物消耗的动力学数学模型和模型参数.同时对试验数据与模型进 行了验证比较,模型计算值与试验结果拟合良好,平均相对误差小于10％.     

20CrMnTiH本构模型的建立及验证

以高温压缩实验为基础,分析了变形温度1 123~1 423 K、应变速率0.01~10 s-1条件下20CrMnTiH的流动应力行为,并引入Zener-Hollomon参数,根据蠕变理论回归确定变形激活能、硬化指数、材料相关常数,构建了材料的本构模型.以Z参数作为本构模型准确性的衡量标准,根据Arrhenius指数方程建立了峰值应力、峰值应变关于Z参数的表达式并求出估算值,代入基于应变软化的应力应变方程,采用整个应变区间上的非线性拟合求解待定参数.方程计算值与实验数据具有良好一致性,平均误差为6.84%,证明Z参数的精度较好,从而间接验证了该模型的准确性.
     

粘弹性自由层阻尼悬臂梁的有限元模型

根据非弹性位移场(ADF)模型的本构方程和控制方程,推导了自由层阻尼梁单元的有限元方程.通过对一类常用的粘弹性沥青阻尼片的试验参数拟合,采用Lanczos方法,计算了自由层阻尼悬臂梁的固有频率和模态阻尼比,并和试验结果进行了对比.结果表明,ADF模型可以准确地描述粘弹性材料的本构关系,并能直接在时域内与有限元方法相融合,可方便地对复合结构进行动力分析.     

基于灰色模型的Logistic方程参数优化

基于灰色模型的建模机理,分别利用非等间距灰色Verhulst模型和GM(1,1)优化模型,提出了估计Logistic方程参数的两种方法.实例表明,这两种方法是可行和有效的;最后给出了Logistic曲线方程的拟合优度检验.     

数控机床进给系统热误差自适应解析模型

提出了基于丝杠热源表面检测温度的滚珠丝杠热误差预测解析模型.首先,基于变量分离法推导出丝杠轴一维热传导方程的解析解.然后,将两个轴承视为固定热源,将螺母简化为连续分布的多个可移动热源,给出了各热源激励起丝杠温度分布的解析表达式,进而依据叠加原理得出了多热源作用下丝杠轴温度的预测方程.依据各热源表面测点和中心温度的有限元计算结果,确定了其温度差随进给速度和时间变化函数曲线的拟合参数,进而提出了丝杠热误差预测的解析模型.最后通过试验验证了预测模型的有效性.     

分数阶在磁流变液性能研究中的应用

将分数阶微积分引入Maxwell粘弹性流体的本构方程中,建立修正的Maxwell模型以描述磁流变液.通过贮能模量和耗能模量曲线,研究磁流变液的阻尼特性.在不同的磁流变液体组成参数实验条件下,理论的贮能模量和耗能模量能够与实验结果很好拟合,且模型阶数有着明显变化.研究表明,分数阶的本构方程能够很好地描述磁流变液的阻尼特性,方程分数阶算子与磁流变液物质参数有关.     

电动势法测定混合电解质CsBr+NaBr+H2O体系的活度系数

采用电池Cs-ISE∣CsBr(mA),NaBr(mB)∣Br-ISE测定了298.15K温度下CsBr+NaBr+H2O体系在离子强度I=0.01～1.00mol/kg范围内,离子强度分数yB=0,0.25,0.50和0.75时的电动势,实验结果分别用Pitzer方程和Harned经验公式进行拟合,得到该体系的Pitzer二离子、三离子相互作用参数和Harned参数.拟合结果表明,Pitzer方程和Harned经验公式均能理想地适用于该三元盐水体系.     

惯性力影响的平面推力气浮轴承能量方程

为简化较大间隙时气浮轴承的数学模型,利用量纲分析方法推导了包含惯性力影响的三维平面气浮轴承的能量方程,得到温度一马赫数关系式.在壁面温度为常值条件下,气膜内的温度与马赫数有关:马赫数急剧增大时,轴承内温度快速下降;马赫数急剧减小时,温度迅速回升;马赫数为1时,最低温度与壁面温度相差20%.当轴承问隙内的气体处于亚音速流动时,温度降低,但降低的程度有限,近似计算轴承的动静态特性时可以忽略温度变化.使用CFD软件计算了较大间隙下气膜内的压力、温度和马赫数分布.结果表明,理论计算值与测试值吻合较好.     

气压和温度对气相法生长PbI2晶体的影响

用平衡气压方程对气相法生长PbI2晶体过程中压强和温度对晶体组分的影响进行了计算.结果表明,在一定的温度下,总压强越高,PbI2开始分解的温度越高;在一定的总压强下,系统温度越低,PbI2分解的比例越小.     

HCFC-123饱和蒸气压方程的研究

ＨＣＦＣ－１２３是一种较为理想的 ＣＦＣ－１１的替代物，可用作水冷机组制冷剂以及泡沫塑料的发泡剂。在 Ｗｅｂｅｒ、 Ｋｕｂｏｔａ、 Ｙａｍａｓｈｉｔａ、 Ｍｏｒｒｉｓｏｎ和 Ｍａｅ－ｚａｗａ等学者的 ＨＣＦＣ－１２３饱和蒸气压试验数据的基础上，经过仔细分析，采用稳健回归方法进行了处理，筛选出一套由１２１组数据组成的综合数据，进而拟合得到适用范围较宽（２７３．１５～４５６．９６ Ｋ）精度良好的 ＨＣＦＣ－１２３蒸气压方程，具有较高的实际应用价值。     

直流电晕放电等离子体烟气脱硫数值分析

对直流电晕放电等离子体烟气脱硫进行了研究,通过分析影响脱硫效率的各个因素,拟合出单因素的贡献函数.在此基础上,利用多元回归方法得出直流电晕放电等离子体烟气脱硫的效率经验公式.找出了脱硫效率与电压、水蒸气含量、氨气投加量及SO2初始浓度的函数关系.由公式得到的预测值与实验值一致性较好,因此该经验公式可为直流电晕放电等离子体烟气脱硫提供参考.     

用分子结构固有频率估算链烷烃的蒸气压

以固有频率为分子结构描述符,建立链烷烃蒸气压随温度和结构属性变化的关系模型,用Antoine方程计算不同分子在相同温度下的蒸气压,并用于不同分子的蒸气压与分结构固有频率(基频和总频)及分子中甲基数的定量-结构性质相关性(QSPR)分析,其相关系数r均大于0.967;再用不同分子的结构固有频率系数以温度T的二次幂函数模型进行QSPR分析,其相关系数均大于0.999.由此得到的链烷烃蒸气压估算方程用于蒸气压的预测,结果与文献实验值具有很好的一致性.图2,表3,参7.     

新型二元混合工质HFC32/HFO1234yf的热物性模型

在已有文献数据的基础上,优化了HFC32/HFO1234yf二元混合物相对应的交互系数和HFO1234yf适用于Peng-Robinson-Stryjek-Vera(PRSV)方程的纯物质特性参数,建立了用于该混合物的PRSV方程模型,并用该模型开发了二元混合物的热物性计算程序.比较实验数据发现,PRSV方程计算值的精度比PR方程有所提高.根据PRSV方程绘制了混合物饱和压力、温度随气液组成变化的关系图,并列出了定组成(0.3/0.7)时二元混合物饱和性质表,最后比较了不同混合比条件下混合物的潜热曲线.发现HFC32的添加有利于流体潜热的提高,考虑到GWP的因素,推荐了作为替代制冷剂时HFC32/HFO1234yf二元混合物所要满足的混合比范围为0.2/0.8~0.4/0.6.     

固体的热传导方程的微观分析

利用固体的电子—声子模型和原子点阵的非简谐振动模型,用量子场论和量子统计力学推导出了热传导方程,给出了弛豫时间的表达式．     

分子聚集型维里状态方程及其应用

本文基于分子热力学理论提出了硬球引力场的分子聚集模型。使用该模型从而将简单维里方程改造为分子聚集型维里状态方程，由它可准确计算包括极性物质在内的饱和汽相体积。计算结果表明，本方程的计算精度优于Ｔｓｏｎｏｐｏｕｌｏｓ方法。     

平面蒸发薄液膜的稳定性分析

固体表面上形成的蒸发薄液膜，对微细空间内的传热有重要强化作用。论文对平面蒸发薄液膜的传热传质过程建立了物理模型，从汽－液界面上的边界条件得到无量纲液膜厚度随时间变化的发展方程。还探讨了液膜的稳定性特性。这种稳定性特性对热边界条件不敏感，但对工质扩散常数、界面温度梯度（Marangoni效应）的依赖较大。     

温室黄瓜生育期预测的正弦指数模型

通过正弦指数模型描述黄瓜在各个生长阶段发育速率与温度的关系.以连栋温室2006-2007年3茬黄瓜生育期资料为基础,得到不同生育阶段模型所需参数.利用2008年试验资料对模型进行了验证,并进一步与有效积温法对各个试验的模拟结果进行比较.结果表明,模型能够较好的预测各个生育期的出现时间和持续天数,且预测效果要优于有效积温法.