耗散极值原理的电热模拟实验研究

建立了具有32×16节点电阻的电热模拟装置.每个节点的4个电阻可以通过并联低阻值电阻模拟在基材中填充高导热材料.实验表明,使导热性能最优的高导热材料分布与数值模拟结果相一致,从而进一步验证了导热优化的(火积)耗散极值(最小热阻)原理.实验还证明在一般情况下导热过程的优化不宜采用最小熵产原理,因为后者属于热力学优化原理,适用于热功转换过程的优化.     

——描述物体传递热量能力的物理量

从导热过程与导电过程的比拟出发，引入了与电容器的能量相对应的新的物理量E_h=Q_vhT/2. 它具有“能量”的性质，它描述了一物体所具有的热量传递的总能力. 由于它是热容量与温度乘积之半，因此把此物理量称之为. 热量传递是一个不可逆过程，在传递过程中部分将被耗散，其数值可由耗散函数的体积分求得. 在建立了平衡方程的基础上定义了传递的效率，从而可讨论传热过程的优化. 在变分分析的基础上，提出了导热过程优化的耗散极值原理：对于具有一定的约束条件并给定热流边界条件时，当耗散最小，则导热过程最优（温差最小）；在给定温度边界条件时，耗散最大，则导热过程最优（热流最大）. 基于的耗散这个物理量定义了多维导热问题中的当量热阻，从而可把导热优化的耗散极值原理归结为导热优化的最小热阻原理. 最后，以体点散热问题为例，计算了使导热性能最好的导热系数的最佳分布，并对优化前后的导热性能作了比较.     

氮化硼改性聚酰亚胺力学、导热性能的研究

采用高导热的BN改性了聚酰亚胺,BN的加入确实提高复合材料的导热率,同时也提高了材料的储存模量.考虑到BN加入后对材料韧性的影响,最终确定了最佳的BN含量应为25%.     

高导热储热材料对高功率密度永磁电机温升的影响

如何降低电机温升是电机设计中一个至关重要的问题.将绝缘漆与高导热材料、储热材料、固化材料通过一定工艺制备成高导热储热材料,填充在样机绕组端部与外壳的间隙处,并对其进行了温度场分析与温升实验.结果表明：利用储热材料吸收热量的特性与高导热材料的高导热率可有效降低电机温升10.2℃,电机功率提高了9.8%,高导热储热材料能有效提高电机的性能.     

(火积)——描述物体传递热量能力的物理量

从导热过程与导电过程的比拟出发，引入了与电容器的能量相对应的新的物理量Eh=QvhT／2．它具有“能量”的性质，它描述了一物体所具有的热量传递的总能力．由于它是热容量与温度乘积之半，因此把此物理量称之为[火积]．热量传递是一个不可逆过程，在传递过程中部分[火积]将被耗散，其数值可由[火积]耗散函数的体积分求得．在建立了[火积]平衡方程的基础上定义了[火积]传递的效率，从而可讨论传热过程的优化．在变分分析的基础上，提出了导热过程优化的[火积]耗散极值原理：对于具有一定的约束条件并给定热流边界条件时，当[火积]耗散最小，则导热过程最优（温差最小）；在给定温度边界条件时，[火积]耗散最大，则导热过程最优（热流最大）．基于[火积]的耗散这个物理量定义了多维导热问题中的当量热阻，从而可把导热优化的[火积]耗散极值原理归结为导热优化的最小热阻原理．最后，以体点散热问题为例，计算了使导热性能最好的导热系数的最佳分布，并对优化前后的导热性能作了比较．     

川东高陡构造成因地质模式与含气性分析

川东高陡构造位于四川盆地东部 ,由一系列 NE-NNE向的隔档式褶皱组成。其构造变形经历了由隔槽式褶皱到“两背一断”,最终形成隔挡式褶皱的演化过程。在“两背一断”先存构造研究基础上 ,按继承发展的观点 ,综合运用伸展构造、反转构造、断层相关褶皱等构造新理论 ,系统探讨了川东高陡构造形成演化的成因地质模式 ,结合志留系主力生烃层的生气高峰期 ,对地腹不同成因类型的构造圈闭含气性进行了分析。     

果蔬导热系数的实验研究

利用Hot Disk测定了9种不同种类果蔬在不同低温条件下的导热系数,分析不同可溶 性固形物（SSC）含量、含水率（MC）以及不同温度条件对果蔬导热系数的影响。研究发现,在不同 温度条件下果蔬的导热系数呈现先下降后上升的趋势;SSC含量越高,导热系数越小,而MC含量越 高,导热系数越大。通过研究不同影响因素对果蔬导热系数的影响,可以优化果蔬保鲜过程中的 热管理,为成熟果蔬的储存和运输提供理论支撑。     

铁尾矿砂-膨润土混合材料导热性能

回填材料的导热系数是影响地源热泵系统性能的关键参数.在土壤中掺入石英砂、石墨、铁尾矿砂等导热性能较好的物质可以有效提高回填材料的导热性能.选用铁尾矿砂与钠基膨润土组成混合材料,制备不同掺砂率、不同干密度以及不同含水率的试样.使用TC3000E瞬态热线法导热系数仪测定试样导热系数,分析其与掺砂率、干密度、含水率、饱和度等...     

不同气温下防寒服保暖材料的规格确定

采用自主研发的导热系数测试装置及方法,得到了防寒服填充絮料厚度与导热系数间的试验关系.利用多层服装隔热值分配规律,推导了防寒服内胆材料工程厚度与隔热值之间的关系,并最终建立了絮料面密度与其隔热值之间的关系式.根据人体的代谢产热率及国标中有关保持人体热舒适的标准,提出了一种快速简易获得不同温度下保持人体热舒适所需防寒服内胆材料最佳面密度的方法.     

演化计算在水利工程中的应用

演化计算,又名"进化计算",它是采用计算机模拟自然界生物进化过程,并根据其进化原理和规律设计出求解算法,并由此来解决实际复杂问题的智能计算方法。它以计算的稳健性等优点和诸多智能特征被广泛地应用于非线性问题求解领域。本文从演化计算的起源开始,介绍了演化计算的分支和基本特征,着重对演化计算在三维边坡稳定分析、岩石和混凝土等结构参数反演分析、水库调度等多目标优化决策等水利工程领域中的应用进行了归纳总结,最后,对演化算法今后的发展动态进行展望。     

基于粒子群优化算法的寻源导热反问题研究

给出了描述导热问题的数学模型,根据最小二乘法原理建立导热反问题的目标函数,并采用从鸟群捕食行为演化而来的粒子群优化算法对含有热源项的导热反问题进行热源位置的反演求解,同时对粒子群优化算法中惯性系数的取值范围进行了讨论.结果表明:采用粒子群算法反演热源的位置可以取得较好的结果,使用随迭代次数变化的惯性系数可以加快算法的收敛速度.     

碳纳米复合相变材料熔化传热的理论分析

针对传统相变材料导热系数低的缺点,将高导热碳纳米材料添加到相变材料基体中可强化其相变传热.对碳纳米复合相变材料熔化传热过程进行理论分析,研究碳纳米材料导热系数、添加体积比以及材料形状对熔化传热的影响.研究表明:提高碳纳米材料的添加体积比,相变材料熔化速度随之增大;碳纳米材料的形状对复合相变材料熔化传热性能有显著影响;在高导热系数范围内,碳纳米材料导热系数变化对复合相变材料熔化传热性能的提升影响甚微.     

东大别超高压变质带构造研究进展

大别山造山带的形成和演化主要经过南北板块碰撞、碰撞后超高压变质岩折返和燕山早期穹隆构造形成3个构造阶段,其主体构造格架由碰撞后超高压变质岩折返过程中的伸展作用和燕山早期穹隆构造所形成.文中根据不同岩石单元在超高压变质岩折返和穹隆构造形成中的构造表现,以主期构造特征及其后构造演化的一致性为原则,将东大别造山带的变质岩系分为南大别岩片构造带、中大别穹隆构造带和北大别隆滑-逆冲构造带3个构造单元,系统论述了各构造单元构造变形的几何学和运动学特征,从造山带整体构造演化的角度厘定出3个阶段的5期变形,探讨了它们在大别山构造演化和超高压变质岩形成和折返中的动力学意义.     

基于TRNSYS的双U型垂直埋管换热器的模拟分析

以长沙市某一实际工程的双U型垂直埋管换热器为研究对象,利用TRNSYS建立了地埋管的仿真模型,通过仿真模型及正交试验设计方法研究夏季影响埋管周围土壤平均温度的因素,并分析了这些因素的影响程度.结果表明:钻井深度、钻井间距、钻井数量及回填材料导热系数对土壤平均温度有不同程度的影响,其中钻井间距的影响尤为明显.最佳钻井间距应为4~5m,回填材料最佳导热系数为1.7~2.1 W/(m·K),钻井最佳深度为60~100m.     

非傅里叶导热现象的双元相滞后模型剖析

针对实验观察到的多孔材料内的非傅里叶导热现象,采用双元相滞后（Dual-phaseLag)模型来描述多孔材料内的非傅里叶导热过程并进行了数值求解,求解结果表明,若τT和τq取值恰当,双元相滞后模性地预测实验型可以定后观察到的非傅里叶导热现象;变化τT和τq的相对数值,介质中的非傅里叶导热将表现为不同的形式,据此,文中对非傅里叶导热进行了较为全面的定义,指出了非傅里叶导热与传统意义上的热波并非等价。     

无机水合盐相变储热材料的过冷及导热性能研究进展

综述了添加成核剂、多孔基体吸附、微胶囊法封装等方法改善无机水合盐相变储热材料的过冷以及将无机水合盐相变储热材料与高导热的多孔基体、纳米材料复合改善储/释能过程中的导热性能的研究进展.     

轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响

为了降低轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响,利用计算流体力学软件Fluent,分别计算了考虑轴向导热模型和不考虑轴向导热模型的换热因子,引入无量纲参数传热恶化率(η)来评价轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响程度,讨论了流体工况下翅片类型(平直翅片和锯齿翅片)、翅片结构、流体种类、翅片材料等因素对η的影响。计算结果表明,轴向导热对板翅式换热器传热性能的影响程度较大,流体工况下翅片类型、流体种类、翅片结构、翅片材料等因素对η均有所影响。其中,对于不同流体工况,当Re小于等于600时,η较大,此时在翅片的设计和选型时需要考虑轴向导热对其传热性能的影响;对于不同的翅片类型,在Re小于等于600时,锯齿型翅片的η低于平直翅片;对于不同翅片结构,无量纲参数β为70、翅片密度为4.1的此类平直翅片的η最大,在翅片选型时应尽量少选此类平直翅片;对于低温流体,Pr越大,其η越大;对于不同翅片材料,在综合考虑强化换热和减小轴向导热影响两方面因素下,并非高导热系数材料的传热性能最佳,而是在不同Re下,最大换热因子均对应一个最佳的导热系数。     

甘肃北山古生代造山带地壳演化的同位素和稀土元…

在甘肃北山地区，自前加里东至印支６个不同构造阶段的１２个火成侵入体采集了岩石样品，系统地做了Ｏ，Ｓｒ，Ｎｄ和Ｐｂ同位素分析，并测定了包括这１２个岩体在内的４０个火成岩样品的稀土元素含量。从不同构造阶段各种同位素的变异可以看出：随着地壳从不成熟到成熟，从成熟度低到成熟度高的变化，同位素的变异也是有规律的。如果把地壳成熟度增高过程同位素的变异视为“正向”演化，则地壳成熟度降低同位素变异呈“逆向”演化。     

压剪耦合损伤演化方程在混凝土本构模型中的应用

将等效微孔洞体系的概念与有核长大模型的思想相结合,根据有关物理关系通过严格的数学推导,提出了一种脆性材料的压剪耦合损伤演化方程.将该演化方程应用于混凝土脆弹性损伤软化本构模型之中,通过对混凝土一维应力条件下的实验应力应变曲线的优化数值模拟确定了损伤演化方程中的材料参数.研究结果表明,应用含损伤的本构关系和该压剪耦合损伤演化方程能得到损伤随时间变化的曲线,该曲线与采用CT技术观测的混凝土内部微孔洞扩展图像和结果有较好的一致性.所提出的损伤演化方程揭示了脆性材料压剪耦合损伤发展的宏细观机制,为更好地分析计算混凝土的高速贯穿等问题奠定了基础.     

一维非稳态导热问题的数值计算

非稳态导热问题由于有时间变量,其数值计算出现了一些新的特点.在非稳态导热微分方程中,与时间因素相关的非稳态项是温度对时间的一阶导数,这给差分离散带来了新的困难.由于这个特点,可以采用不同的方法构造差分方程,从而得到两种不同的差分格式,即显式和隐式.本文从一个具体问题出发来研究非稳态导热问题的数值计算.