寒区隧道围岩初始温度场及保温材料对非稳态温度场的影响

本研究利用商用模拟软件FLUENT,分别使用非稳态初始条件和均温初始条件,对寒区隧道围岩内温度场随时间的变化特性进行了模拟仿真,表明隧道围岩的初始温度场分布对准确模拟寒流导致的围岩温度分布有重要影响。分析了不同保温层材料对隧道围岩结构温度分布的影响,由于三种保温材料的热导率均比较小,5 cm厚保温层后的围岩温度相差不大,但是5 cm厚保温层不足以保证所依托隧道结构不发生冻害;需要根据寒区隧道的气象条件铺设主动加热带,从而有效防止冻害现象的发生。     

新型驱动器散热器散热性能仿真与优化

研究了新型驱动器散热器的散热性能,给出了基于微单元时变热交换系数的散热器三维流场及温度场数值求解方法,对散热器三维温度场进行了分析及计算.对比实验结果与数值计算结果表明:采用本方法求解散热器散热性能较热边界平均换热系数法具有更高的精度.以此为基础,通过对散热器的结构优化,可显著改善散热器的散热性能.     

高温氧化物晶体生长过程中温度场的数值模拟

报道了诸如Nd:YAG等的高温氧化物晶体在使用Cz(Czochralski)方法晶体生长过程中温度场的数值模拟研究。在计算温度场的过程中引入了有限差分法(FDM)。首先建立了高温氧化物晶体生长的数学模型,然后给出了无量纲方程,最后确定了边界条件,使用有限差分方法求解了方程,并在此基础上编制了仿真程序。应用上述仿真程序描述了晶体和熔体中温度场的变化情况,分析了工艺条件对晶体和熔体温度场变化的影响。     

热介质直埋管道周围温度场仿真研究

本文针对地下直埋管道，在分析大气季节性周期变化对其传热影响的基础上，建立传热数学模型，并采用数值计算方法求解出在季节性温度变化影响下的输送热介质直埋管道周围温度场，进而计算出管道随季节变化的散热情况。该数学模型充分考虑了大气温度季节性变化及大地本身恒温层对输送热介质直埋管道传热的影响，把无界域化为有界域，同时在计算时考虑管道周围土壤发生热物性非均匀等因素，从而大大提高了计算结果的精确度。经过与实测温度场数据值相比较：该数学模型建立基本正确，符合实际工况，精确性较高。     

考虑对流换热因素的阶形脉冲激光加工热过程解析解及实验验证

材料的激光加工热过程是涉及激光束、工件及周围环境相互作用的复杂热交换问题, 特别是对流换热边界条件的变化将对温度场分布及加工质量产生很大影响. 而以往的温度场求解中, 对流换热条件基本都被简化或忽略, 直接影响了温度场及后续流场、应力场的计算准确性和精度. 研究了考虑对流换热边界条件的材料表面脉冲激光加工热过程, 通过Laplace变换的方法求解出物体温度场分布的解析解, 对无量纲参数进行了适当地设置和定义, 研究了无量纲距离x′、无量纲时间τ、表面无量纲能量吸收M及Biot数Bi与温度分布(无量纲温度T ′)之间的相互关系. 通过分析表明, 随着Bi值的增大, 外界的对流换热作用越来越强烈, 使得温度最大值所处位置偏离开材料表面, 逐渐向内部偏移. 采用红外测温的方法对解析解模型进行了实验验证, 取得了较为理想的结果.     

GTA电弧温度场流场数值计算

针对自由燃烧的电弧建立了二维稳态的轴对称模型,研究了电弧的传热和流体流动,计算了电弧温度场和速度场的分布等重要的物理数据.有助于理解焊接电弧的物理特性和指导实际应用.方程的求解采用的是以SAMPLE算法为基础编写的通用热流计算软件PHOENICS.计算的条件为电弧电流200A,弧长10mm,氩气作保护气体.计算得到的电弧温度场与文献测量结果吻合良好.压力场、流体速度和电势的计算结果与文献计算结果相一致.     

中厚板控冷模型的灰色多目标决策

采用灰色多目标决策理论，结合最佳冷工艺，对32mm厚Q345B钢板进行钢板冷却最优控制模型的研究，确定了以返红温度，冷却速度，平直度和耗水量为控制目标，以钢板运行速度，集管开启组数为设计变量的最优控制冷策略，根据4个目标的性质采用不同的效果测度计算公式，按照实际生产的需求可进行不同权值的行决策和列决策，从而得到相应的最优控冷策略。     

岩浆作用对煤层变质作用影响的探讨

本文通过热传导理论对煤系地层中岩浆侵入后的温度变化-冷却过程及其对煤层的热变质作用进行了模拟计算.高温岩浆的侵入严重影响了地层的温度场分布,但其冷却的时间是非常短暂的,在一百万年左右就能冷却到围岩的温度;同时,其影响范围虽然随岩浆侵入规模而变化,但也是有限的,一般在几十米.因此,岩浆侵入对煤的变质作用影响范围是有限的,这有助于岩浆发育地区的煤田勘探和开采.     

关于各向异性介质中热传导方程表达式的商榷

指出和论证某已发表论中热传导方程的表达式有误，并给出正确的表达式。