改进点源法在火灾热辐射计算中的应用

为了对火灾热辐射进行较为准确的计算,借鉴CFD计算理论,对热辐射点源模型进行改进,根据火焰宽度、燃烧速率相同的原则,对火焰进行“离散”,对控制点的数量进行分析,并试验验证改进点源模型的精确性.结果表明:改进点源模型实现了火灾热辐射的快速计算且精度较高,当火焰高度上点源个数为71时,点源个数的增加对计算结果的改善不明显;...     

静止颗粒群热辐射吸收性能的蒙特卡罗法二维数值研究

在粒子式太阳能接收器中吸热效率与出口温度难以兼顾,而颗粒群热辐射吸收性能决定其热效率及升温上限,基于蒙特卡罗法建立了外部平行辐射投射下的静止颗粒群辐射传递模型,探究颗粒群几何构型、颗粒粒径、颗粒辐射物性、辐照条件等因素对热辐射传输的影响。结果表明：颗粒群吸热时间与粒径、空间构型无关;但与体积分数成正比,且随外部辐射强度或颗粒表面吸收率的增大而缩短。对给定颗粒群,平衡温度主要依赖于外部辐射强度;总体吸收率主要取决于颗粒表面吸收率。给定空间构型下,二者均与颗粒粒径正相关,且随体积分数的增大具有相似的变化规律。不同空间构型下,颗粒体积分数的增大均在强化吸收外部辐射的同时增大了自发辐射的逸出。现有构型中,棋盘交错型、扇型与随机型下的总体吸收率随体积分数的增大有峰值存在。扇型与随机型达到最高平衡温度和效率所需的颗粒浓度最小。根据计算结果提出了颗粒群总体吸收率经验关联式,其中有82.9%的计算结果与定义式计算值相对误差小于15%。该研究结果可为运动颗粒群辐射传递的计算、粒子式太阳能吸收器的设计提供参考。     

二维非定常Euler方程计算方法研究

目的研究二维非定常Euler方程计算方法。方法将修正的Steger-Warming矢通量分裂方法和NND格式相结合构成一种基于Steger-Warming矢通量分裂的差分方法。结果数值计算结果证明该算法有着良好的计算精度和计算效率。结论解决了Steger-Warming矢通量分裂方法在声速附近存在数值解振荡的问题。     

松弛因子方法在二维水坝溢流计算中的应用

把松驰因子方法应用在二维水坝溢流计算中，在有限元自动生成系统的帮助下，把松驰因子方法应用在计算势函数模型中并得到数值结果。借助一个现有势函数模型的迭代算法，在每一步迭代中运用有限方法，加以驰因子使算法更稳定更快。最后，给出计算结果。     

洞室围岩二维粘弹性反演计算的边界单元法

本文提出了一种反演确定围岩初始地应力及其参数的新方法,包括描述岩体变形的粘弹性时间效应的参数的反演确定。文中在假设围岩的性态服从三单元粘弹性模型以后,依据现场量测信息建立了反演计算的方程组,包括进行线弹性反演计算的虚拟应力法方程,以及确定参数E_2和η_2的反演计算方程。此外,文末还给出了算例验证,以及以这一方法进行的工程实例计算分析与讨论。     

二维计算动词元胞网络形成模式的整体空间频率分布

计算动词元胞网络是一种以计算动词规则为局部进化规则的新型元胞计算框架。在之前的研究中,已经从中观察到大量模式,例如条纹图形（单色、多色、错位等）、迷宫图形、棋盘格图形、网格图形、斑块图形、复合图形、同质图形、图灵斑图、游动的鱼、波传图等。实验数据表明,计算动词元胞网络有极大的潜力成为又一个通用的模型形成工具。然而这些分类方式往往是根据人眼的直观感受进行,因而缺乏系统性的分析。本文通过大量实验数据对一个特定动词规则矩阵下形成的模式进行统计分析,实验的粒度达到0.2,一共进行1000000次实验。结果表明,同质模式出现的概率为64.23％,整体的空间频率分布集中在最低频区域和3个最高频区域附近。     

二维计算动词元胞网络形成模式的整体空间频率分布

计算动词元胞网络是一种以计算动词规则为局部进化规则的新型元胞计算框架。在之前的研究中,已经从中观察到大量模式,例如条纹图形(单色、多色、错位等)、迷宫图形、棋盘格图形、网格图形、斑块图形、复合图形、同质图形、图灵斑图、游动的鱼、波传图等。实验数据表明,计算动词元胞网络有极大的潜力成为又一个通用的模型形成工具。然而这些分类方式往往是根据人眼的直观感受进行,因而缺乏系统性的分析。本文通过大量实验数据对一个特定动词规则矩阵下形成的模式进行统计分析,实验的粒度达到0.2,一共进行1000000次实验。结果表明,同质模式出现的概率为64.23%,整体的空间频率分布集中在最低频区域和3个最高频区域附近。     

二维疲劳强度可靠度计算方法的研究

本文利用疲劳极限图建立了二维应力、强度模型,给出了采用蒙特卡洛模拟计算可靠度的方法,解决了缺乏实际强度数据的零件的疲劳强度可靠度的计算。     

二维线性插值方法及其在平面温度场计算中的应用

在分析一维线性插值的基础上,得到了任意斜角直线坐标系下二维线性插值的一般计算公式以及有唯一解的条件,并将其应用于平面温度场的计算.     

二维线性插值方法及其在平面温度场计算中的应用

在分析一维线性插值的基础上总结得出任意斜角直线坐标系下二维线性插值的一般计算公式以及有唯一解的条件,并将其应用于平面温度场计算。     

(In)consistency of airsea heat flux estimates; ocean heat uptake anomalies and top of atmosphere radiation budgets

This paper introduces the consistency between top of atmosphere （TOA） imbalances and ocean heat uptake, and the inconsistency between ocean heat uptake estimates and flux climatologies, and then gives some recommendations and outlook.     

燃油炉火焰温度的双色法测量与辐射换热的计算

燃油炉火焰温度的双色法测量与辐射换热的计算陈石，张志千，吴小敏（动力工程系）关键词：燃烧炉；火焰温度；辐射热传递分类号：ＴＫ１７５；ＴＫ２２９．７为了提高设备的燃烧效率并降低排放的污染，越来越重视燃烧过程及燃烧设备的改进。本文利用双色法测量了圆筒形燃...     

锅炉过热器/再热器管道热流密度的评估方法

通过建立数值模型进行编程计算,分析了锅炉过热器/再热器管道在不同的管道几何尺寸、烟气温度、蒸汽流量和温度下,各个界面热流密度的变化情况。通过回归分析得到了热流密度与管道内壁侧氧化层厚度和运行时间的关系表达式,即热流密度的评估关系式。     

采用Cattaneo-Christov热通量模型的Casson流体作磁流体流动研究

研究了Casson流体作磁流体(MHD)流动与传热现象,能量方程采用Cattaneo-Christov热通量模型。采用恰当的相似变换将偏微分控制方程转化为高阶非线性耦合常微分方程,并通过打靶法进行数值求解,图示并详细分析了不同物理参数对速度、温度分布、表面摩擦系数及局部Nusselt数的影响。结果显示,随着Casson参数或Hartmann 数的增大,速度下降而温度增加;与采用经典的傅立叶热传导定律相比,采用Cattaneo-Christov热通量模型得到的温度和边界层厚度均比较低。     

考虑辐射强度沿截面方向减弱的炉内传热公式

分析了以2个平行平面辐射换热公式作为蒸汽锅炉炉内火焰对四周水冷壁进行辐射传热计算的基本公式,该式是在炉膛截面各处温度相同、从炉膛中心到四周水冷壁平面不发生辐射强度任何减弱的前提下获得的,因此,计算偏差在所难免.假设炉膛为横截面积和高度与近似矩形立方体的炉膛横截面积和高度相同的当量圆柱体,以辐射强度沿射线行程变化的能量方程,推导出一维(横截面的径向)的辐射能在从炉膛中心向四周壁面传递时因火焰介质的吸收、自身辐射和散射作用造成的辐射强度的减弱,并在此基础上推导出考虑了辐射能沿截面方向从炉膛中心向四周壁面减弱后的炉内辐射传热公式.分析了所得公式的特点和适用性.所提出的公式和现有某些计算方法,对大型煤粉电站锅炉燃用含灰量不同的3种典型烟煤时分别进行了炉膛出口烟温的计算,并进行了比较,分析了这些方法存在的不足.     

广义球对称带电静态黑洞的辐射能通量及辐射功率

利用静态球对称黑洞Dirac场的统计熵,导出广义球对称带电静态黑洞的广义Stefan-Boltzmann定律,得出了黑洞的辐出度与视界温度的四次方成正比的结论。利用热质点模型,研究了广义球对称带电静态黑洞的辐射能通量和辐射功率,指出当截断的固有厚度η、黑洞质量m、黑洞电荷Q及Ψ取定后,距离黑洞遥远的观测者所接收到的辐射能通量与观测者到黑洞距离的平方成反比。     

大空间内着火位置对火灾增长的影响

以大空间展厅为例,利用火源辐射模型和烟气辐射模型并结合CFAST6.0区域模拟软件的计算结果,对比分析了大空间内不同着火位置下火灾增长的情况。研究结果表明仅考虑火源热辐射的情况下,展厅内着火位置越处于左右中间对称处,其火灾增长越快,热释放速率峰值也越大,达到热释放速率峰值的时间和火灾的持续时间越短,处于展厅中心位置时所有值达峰值。对火源热辐射和烟气辐射综合考虑时,到达热释放速率峰值时间与火灾持续时间的规律同仅考虑火源辐射模型时一致,但热释放速率峰值均有不同程度的提高。     

高海拔地区铁路隧道施工期围岩热流密度数值模拟研究

冷负荷预测是隧道施工的重要任务,目前传统隧道冷负荷预测方法无法满足高海拔铁路隧道施工环境。为高海拔铁路隧道的冷负荷预测提供准确方法,本文建立一个热湿耦合多孔介质模型,考虑围岩孔隙率和低压环境对隧道围岩热流密度的影响。建立高海拔铁路隧道围岩热流密度预测模型。分析渗流水和衬砌的存在对围岩热流密度的影响,对比不同环境参数对围岩热流密度的影响。结果表明,隧道的冷负荷取决于围岩的热流密度。预测模型可以准确计算隧道围岩热流密度,其均方根误差（RMSE）为0.573 W/m2。围岩渗流水和衬砌对隧道热湿环境产生显著影响。压力对围岩热流密度的影响最小。围岩温度每升高10 ℃时,围岩初始热流密度增加了58.74 W/m2。此外,每当隧道目标温度增加4 ℃或孔隙率增加0.1,分别导致围岩初始热流密度减少了23.5和0.14 W/m2。本文可以为实际高海拔铁路隧道工程的冷负荷预测提供新的理论方法和参考依据。     

计算探测器通量的直接抽样法与倒易方法

给出了计算探测器通量的物理模型及其解析表达式。采用直接抽样法和倒易方法计算探测器的通量，得到了一致的结果。计算实践表明，倒易方法有助于加速Monte Carlo方法的计算，从而大大提高了Monte Carlo方法的效率。