风冷压缩机热交换的试验研究

本文报导用热电偶测量风冷２ｖ—０．６／７型空气压缩机的温度场随散热片高度的变化，得出适当的散热片高度，可以降低排气温度及缸壁温度，提高压缩机的效率．     

不同冷却壁与炭砖组合结构高炉炉缸的温度场分布

本文以武钢高炉炉缸为基础,建立了不同冷却壁选型和炭砖结构炉缸的传热数学模型,并对各炉缸在烘炉、全炉役周期及炉缸自保护期的温度场进行模拟研究。结果表明,烘炉阶段通过调节冷却壁水速或水温均无法使炭捣料层温度达到其固结温度,需采用停水烘炉才能有效改善炭捣料层的固结效果;不同结构炉缸在炉役初期,当炉衬残余厚度相同时,炭砖热端温度较为接近;当炭砖热面温度降至1150℃,铸铁冷却壁+大块炭砖结构炭砖残余厚度最小,铸铜冷却壁+复合炭砖结构炭砖残余厚度最大。综合考虑使用效果和材料成本等因素,建议新建或改造高炉炉缸采用性价比高的铸铁冷却壁并搭配使用大块炭砖或复合炭砖结构。     

基于COMSOL电解加工温度场仿真

电解加工电解液的温度分布影响加工精度,针对加工间隙中温度难以测量的问题,采用数值计算方法,用COMSOL对二维模型温度场进行仿真,对比不同边界条件下温度场分布,分析流速和加工电压对温度场的影响。结果显示:采用壁函数求解温度场的结果更精确,增加流速、减小电压能降低温升。     

6E150C型柴油机活塞温度场的理论计算与试验研究

为解决 ６Ｅ１５０Ｃ型柴油机在使用过程中出现的拉缸现象，通过采用有限元计算分析和硬度塞实机测量相结合的方法，找出了该机拉缸的主要原因是活塞温度场不合理，活塞第一道环槽温度已高达２４７℃，为改善该机温度场提出了几种冷却方案，研究了不同冷却方案对活塞温度场的影响，并从中选择出了最佳冷却方案。通过６００多小时实机运行，消除了拉缸现象．     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.     

超超临界汽轮机高压缸旁路冷却系统冷却特性研究

采用耦合流动计算和共轭传热的数值方法研究了1 000MW超超临界汽轮机高压缸旁路冷却系统的冷却特性,给出了系统作用下高压缸内外缸和轴端平衡活塞等固体部件的温度场分布特性,对比了有/无内部旁路冷却系统在不同条件下高压缸的温度场。研究结果表明:超超临界汽轮机高压缸旁路冷却系统能有效冷却高压缸内缸和轴端平衡活塞,使整体温度水平明显下降,高压缸外缸温度略有上升,高压缸内缸在旁路冷却系统的作用下温度分布均匀;对于阶梯式平衡活塞的冷却作用,主要取决于3段汽封长度、汽封齿间隙及平衡活塞前径向间隙。     

不同因素影响下联络通道温度场的规律

以内蒙古呼和浩特市地铁2号线1号联络通道为工程背景,利用有限元软件建立三维瞬态温度场模型,对联络通道的温度场变化进行了数值模拟分析,并对比了实际测量温度,分析了不同因素对冻结温度场的影响规律.结果显示:实际测量温度与数值模拟温度的变化趋势一致,数值模拟得到的瞬态温度场可以较为真实地反映工程实际情况;冻结管排布越密集,形成冻结壁的时间就越短,冻结壁的厚度也就越大;在冻结40 d时,联络通道两侧为危险部位,故在开挖时要注意联络通道两侧的土体温度;导热系数和盐水流量的变化对冻结温度场的变化有较大的影响,且两者越大,形成冻结帷幕的速度就越快;比热容和潜热对温度场的影响较小,在实际工程中应主要考虑导热系数和盐水流量对温度场的影响.     

电磁软接触连铸圆坯结晶器传热分析

针对电磁软接触连铸过程,建立了结晶器三维电磁场及温度场模型,研究了电流、电源频率、铸坯与结晶器间热流密度以及绝缘材料导热性能对温度场的影响.结果表明,在高频电磁场作用下结晶器壁温度相比传统连铸结晶器有所提高.当前计算条件下,频率和电流增大,结晶器壁峰值温度随之升高.热流密度的大小直接决定着结晶器壁的温度分布,热流越大,温度沿高度方向的不均匀性越明显,沿结晶器周向,由于材料不连续引起的温度梯度也越大.绝缘填缝材料的导热性能对结晶器壁温度分布有较大影响,导热性能差的绝缘材料使温度沿高度方向出现两个峰值,分别对应于切缝的两端,加大了铜壁的温度梯度.     

高炉冷却壁热表面传热系数的研究

基于边界条件替代法建立了高炉冷却壁热表面与炉气间的传热系数计算模型.采用试验测量冷却壁温度场和温度场数值计算相结合的方法,确定了炉气温度为505～1 248 ℃时炉气与冷却壁壁体及炉气与捣打料间的传热系数.理论分析了在炉气温度较高时炉气与捣打料间传热系数大于炉气与冷却壁壁体间传热系数的原因,从而改变了以往在冷却壁传热模型计算中冷却壁热表面传热系数只用一个综合传热系数的观点,两种传热系数的区分使传热数值计算精度更高.     

散热器翅片长度对散热能力影响的仿真研究

利用ANSYS有限元分析软件,模拟温度场,在整体高度最优范围内设计散热效果好又省原料的散热片.     

柴油机缸内传热和气流运动实验方法研究

提出了在强迫对流换热条件下，根据实测壁面瞬时温度，计算对流换热气体流动特性，并进行了实验验证．在此基础上，介绍了用快速响应温度传感器测试倒拖运行单缸风冷柴油机缸盖火力面局部瞬时温度以及缸内对流换热气流特征速度的研究结果．     

模糊控制柴油机气缸冷却水温度

设计了一种船舶主机气缸冷却水温度模糊控制器．采用的控制规则是当柴油机气缸冷却水温度设定值比实测值大得多时（即控制误差为正大）,并且设定值与实测值之差以最大速度继续增长（即控制误差的变化率为正大）,则必须以最大的相反作用进行校正（即校正量的修正为大）．由于该规则具有简单,实用的特点,适合不同型号的柴油机气缸冷却水温度控制,适应面广．     

复合冷却涡轮导叶的气热耦合数值模拟

采用气热耦合方法对高压涡轮一级导叶带全气膜冷却、冲击冷却和尾缘劈缝冷却的复合冷却结构进行了数值模拟。分析了带复合冷却结构叶片的三维温度场,主要研究了主流燃气雷诺数、冷气与燃气的流量比和燃气与冷气的温比对叶片温度和冷却效果的影响。结果表明:随着流量比增大,叶片前缘壁面平均温度先增后减,压力面和吸力面温度均减小。叶片壁面各处平均温度随温比增大而降低,受雷诺数影响很小。叶片综合冷却效果随流量比增大而增大,受温比和雷诺数影响很小。     

导弹热发射燃气射流对发射筒的影响

为研究导弹热发射过程中燃气射流对筒体的热冲击和动力冲击效应,基于三维、雷诺平均Navier-Stokes方程和RNG(renormalization-group)κ-ε湍流模型,采用域动分层法模拟导弹发射过程,得到了导弹发射过程中筒内的温度、速度、压强云图及筒壁监测点的压强和温度变化曲线。结果表明:发射筒前后盖打开以后,筒内燃气无反射回流现象;导弹发射过程中,筒内的高压燃气向外压迫筒壁,使筒体产生最大变形为0.68 mm;发射筒在最大温度载荷作用下产生的热变形为0.1 mm。     

基于斯特林制冷机的氦气氛高低温箱深冷试验研究

为了模拟航天产品试验所需极端温度环境和测试航天产品在较大升降温速率条件下的耐受能力,研制了区别于传统热真空罐的氦气氛高低温试验箱,其净空间尺寸为2m×2.2m,可以通过强制对流与辐射换热相结合的方式提高升降温速率.同时,以液氮和四缸两级斯特林制冷机为双冷源,对高低温箱的降温性能进行测试,考察了高低温箱内空间的降温极限以及达到多个目标温度的降温速率等.结果表明,在液氮与斯特林制冷机共同作用的条件下,通过氦气的强制对流、再将氦气抽除的技术手段,可使热沉温度降至-210℃以下.     

燃气通过有机玻璃圆管时的降温特性研究

为了有效地设计燃气发生器降温设备中的有机玻璃管结构,在圆柱坐标系下建立试验用有机玻璃管内壁径向热降解的一维瞬态热传导数学模型;推导有机玻璃内壁面热降解平均温度与内壁面平均升温速率的关系式;建立有机玻璃管中流体的零维流动数学模型;应用建立的数学模型数值模拟出试验工况下有机玻璃圆管内壁在高温燃气流中沿径向热降解的过程,以及有机玻璃管内壁面热降解对燃气流的降温量,为工程设计提供了充分的理论依据.     

用电阻应变传感器测定柱状药包爆轰压力的近似值

柱状药包置于一个盛满水的小薄壁圆柱筒的中央进行爆炸，药包中传播的爆轰波与水相互作用，在水中产生爆炸应力波；应力波从水中透射到圆筒，使得圆筒产生环向变形；用超动态应变测试系统测定圆筒外壁上的环向爆炸应变波，根据应变波的峰值与爆轰压力之间的关系，可以确定柱状中空药包爆轰压力的近似值，本文介绍了测试方法及测定结果。     

基于薄壁圆筒结构的光纤光栅瓦斯压力传感器

为提高瓦斯压力监测的精度和准确性,设计了一种带温度补偿、基于薄壁圆筒结构的高灵敏度新型光纤光栅瓦斯压力传感器。通过理论分析,确定了传感器的结构和尺寸。该传感器采用内径15 mm、壁厚0.13 mm、材料为30Cr Mn Si A的薄壁圆筒。通过测试,传感器灵敏度为220 pm/MPa,瓦斯压力为10 MPa时光纤光栅中心波长漂移量为2.93 nm,基本误差小于0.05 MPa,具有较好的可重复性。现场应用表明,新型传感器具有较高精度,克服了温度对监测结果的影响。     

海拉尔盆地布达特群流体包裹体特征及来源

海拉尔盆地布达特群热流体活动频繁,脉体发育。脉体中发育3种不同类型烃类包裹体,即旱期富CH₄气态烃类包裹体、中期液态烃类包裹体、晚期气液两相烃类包裹体。通过对3种烃类包裹体宿卞矿物特征、均一温度测定、宿主矿物化学成分的分析,指出铁白云石脉的形成与岩浆成因及低温热液作用有关,石英脉的形成可能来源于深部流体。早期石英脉中富CH₄气态烃类包裹体可能同样来自于深部;中期铁白云石脉中液态烃类包裹体是热事件作用中高温变质水分解并携带了围岩中烃类物质进入裂缝中沉淀而成的;晚期石英脉、铁白云石脉中气液两相烃类包裹体则代表了布达特群油气成藏时油气运移、聚集的结果。结合沉积理藏史和热演化史恢复,认为布达特群成藏时间为60- 105 Ma,即伊敏组沉积初期开始,一直延续到青元岗组。     

内燃机缸内近壁气流速度及温度分布特性的数值分析

为解决内燃机缸内近壁处的气体流动和传热问题，研究了内燃机缸内近壁处的气流温度和速度分布特性．以二维可压缩平面边界层流动方程为基础，根据准稳态能量定律的假设，以F因子作为修正系数，建立了曲面边界层的二维模型，并计算了温度和速度边界层在曲面上的分布．结果表明：热边界层和速度边界层的厚度数量级均为10^-3m；壁面温度高处热边界层厚，反之较薄；气流速度梯度较大处速度边界层薄，反之较厚．计算结果得到了激光实验测量结果的验证．