关于圆锥形电容器电容计算的讨论

介绍求解圆锥形电容器电容的两种方法：电容器并联法和电场能量法．通过两种方法计算得到的结果一致,最后对两种算法进行比较并指出异同点．     

影响混凝土箱梁桥温度分布的参数分析

混凝土箱梁桥温度分布的研究一般通过两种方式进行:理论分析和现场实测.建立有限元模型,对影响箱梁表面温度的大气透明度系数、影响箱梁内部温度分布的热传导系数进行分析.结果表明大气透明度系数的取值对太阳直接辐射的影响较大,而对箱梁表面温度的影响很小.热传导系数对箱梁内部的温度分布影响不太大,对截面温度梯度的影响也较小.     

用有限元单元法计算混凝土平板的温度分布

用热传导理论的数值解法分别计算了混凝土平板的中心温度及平均温度,当板厚很大时,对于较大体积的混凝土,仅依靠天然冷却将不能满足灌浆要求,必须采取人工散热措施。     

凝固过程中热传导的反问题

在铸件的凝固过程中，铸件／铸型界面的热交换行为是影响凝固速度的关键因素、在讨论了几种求解热传导反问题的方法后，着重介绍了非线性估计法（Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＥｓｔｉｍａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ（ＮＥＭ）），同时也讨论了优化试验方案。以ＮＥＭ为理论基础，开发了两个程序并成功地应用到求解凝固过程中随时间而变化的金属／铸型界面热交换系数以及铸件、铸型中的温度场。     

阳极焙烧温度模型的辨识

阳极焙烧温度系统是一个含有耦合、大时滞、非线性的多变量系统。为实现对阳极焙烧温度的精确控制,依据现场采集的大量温度数据,采用PSO方法,辨识出阳极焙烧炉温度的二阶惯性滞后控制模型,并与实际温度输出进行比较,验证了模型的有效性,为阳极焙烧温度的精确控制创造了前提条件。     

超稠油SAGD开发蒸汽腔前缘温度分布研究

蒸汽辅助重力泄油工艺是目前开采重质原油的有效方法之一。在油藏底部布一口水平井为生产井,在靠近这口生产井并且一般在正上方再部署一口水平井,用于连续注蒸汽。注入的蒸汽会形成蒸汽腔,蒸汽的热量会向冷的稠油油藏中传递。当油藏中稠油被蒸汽加热后,黏度急剧下降,在重力的作用下流向底部生产井。蒸汽与原油的热传递过程主要以热传导的形式进行,因此油藏的导热系数就成为了热传导过程中的关键参数。通常来讲,较大的导热系数将会带来较高的热传导效率,从而带来较高的原油采收率。Butler的经典蒸汽腔前缘推进模型中,假设导热系数是一个不随温度而改变的定量。但实验表明,原始油藏在受到蒸汽影响后,温度的升高将会导致导热系数明显下降(与蒸汽温度和原始油藏温度有关)。针对这一现象,将导热系数视为随温度变化的变量,在稳态热传导的前提下,推导其在传统模型中的新的关系式,发现新的方法可以修正经典Butler公式约6.8%的误差。     

反应性温度系数的计算方法

为了精确地计算反应性温度系数，采用动态规划的方法，求出了燃耗过程中控制棒的临界棒位。利用组件计算软件包ＴＰＦＡＰ，计算慢化剂（或燃料）在不同温度下组件的宏观截面。用节块格林函数法，求解三维中子扩散方程，求得慢化剂（或燃料）反应性温度系数。对于２００ＭＷ核供热堆在临界棒位下，作了三维反应性温度系数的计算，并与二维计算结果作了比较。结果表明，慢化剂温度系数的大小和控制棒插入有密切关系。二维无控制棒时计算的反应性温度系数比较接近三维带控制棒的计算结果，并且二维无控制棒的计算结果是一个保守的估值。     

计算多层墙体响应系数的频域回归方法

基于墙体热传导的理论频率响应提出了计算多层墙体响应系数的频域回归方法,首先在所要关心的频率范围内计算出总的传导矩阵的频率响应。然后求解线性方程组得到墙体内外表面吸热及传热的简单的多项式ｓ－传递函数,该多项式传递函数与双曲型ｓ－传递函数在频率特性上是等价的,最后由多项传递函数计算出墙体的响应系数。实例验证表明,该方法非常简单高效,计算精度高,速度快。     

抛物面型辐射制冷器的辐射热交换系数计算

根据辐射传热原理和光学反射定律 ,介绍了用蒙特卡罗方法数值模拟由漫发射面和镜反射面组成的封闭腔中的辐射换热的一般原理和过程 ,并且利用蒙特卡罗方法求解了具有较复杂几何关系及表面特性的抛物面型空间辐射制冷器二级冷块对抛物面开口的辐射交换系数和一级冷块对屏口的辐射交换系数。对结果的分析表明 ,该方法计算精度高     

太阳能热水器热辐射流对管内水流引起的温升分布

假定太阳能热水器中管内水流速度不大且在管内作分层稳定流动，太阳热辐射流通过管内壁垂直输入水柱侧面，控制水流速度，水柱在管内输运过程有足够时间吸收热辐射流而逐渐升温，使管内的出端水温高于进端水温．由此建立管内水流的热传导方程，考虑第一、第二类边界条件，在圆柱坐标系中求解，并利用变数分离法和贝塞尔函数的性质，导出了热水器中管内水温的分布     

土壤-空气换热系统传热的数值模拟

采用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法,对土壤-空气换热系统的出口温度和传热性能进行了数值模拟,并通过计算探讨了埋管的深度、管长和管径对换热器进出口温度的影响．分析结果表明,换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而呈周期性变化;随着埋管深度和管长的增加,换热器的出口温度降低,同时出口温度的变化幅度减小;随着管径的减小,埋管出口温度降低,出口温度波动减小,换热系统的降温供冷性能提高。     

天线阵面沸腾换热的数值分析及优化

为研究雷达天线阵面的冷却降温效果,建立了两相流蒸发冷却模型,并着重分析了沸腾换热在局部高热流密度条件下的换热能力,局部热流高达800kW/m2。采用VOF模型结合用户自定义控制方程,数值计算三维流道内的沸腾传热现象,从气液流动趋势上寻找阻碍换热的因素。结果表明:VOF模型能较好地用于分析气液两相流动中的层状流、泡状流以及气液流动趋势;通过减小弯道处过流面积提高局部流速的方法可以缓解气相在弯道处的汇聚,消除了0.9K的局部过热;对于单侧高热流蒸发的数值分析,蒸发控制方程的调节系数在500左右为宜。温度计算结果与实验结果趋势一致,总体偏差5K左右,数值分析可以用于研究冷板的沸腾换热。     

井巷围岩与风流的不稳定换热

通过对矿内风流与巷壁换热过程的理论分析，得出了围岩与不稳定以流换热系数的解析式、理论解和实用式，导出了风流温度变化和围岩调热圈的计算方法。通过兖州东滩矿4306运顺掘进巷道风流与围岩换热的进行现场实测和分析计算，得出了掘进围岩调热圈与掘进时间呈平方跟关系变化、不稳定换热系数随掘进时间呈负幂指数变化的规律。     

排风热回收换热器性能的数值研究

为研究通道结构及流速对换热器性能的影响,建立了150 mm×150 mm排风热回收换热器的三维物理模型。分别针对五种不同通道结构的换热器,通过Fluent软件研究其(模型0流动及传热特性,模拟了速度场及温度场,分析了通道结构和进口流速改变,换热器的换热效率和压降的变化规律。结果表明,中间无支撑板的情况下,换热效率最好,且压降也是最小。对于矩形通道,随长宽比的增加,换热热效率略有提高,压降有所减小,其整体性能仅次于无支撑板结构。三角形通道的换热效率明显低于其它几种通道形式,且压降最大。     

热传导方程反问题的数值解法

文章分别应用拟边界法和积分方程方法对一类热传导反问题进行了研究,并通过数值算例验证了方法的有效性.     

微通道平行流蒸发器仿真模型

对微通道平行流蒸发器建立了分布参数模型,将蒸发器的控制单元分成干湿工况,采用效率传热单元数（ε-NTU）法对单元体的换热量进行计算.比较了不同的两相流传热关联式,并对蒸发器模型进行了实验验证.结果表明,使用Kandlikar的两相流换热关联式时换热量误差最小,平均误差为3.64%.模型计算的空气侧压降及制冷机侧压降计算误差分别在±10%和±15%以内,为平行流蒸发器的设计及优化提供了有效的分析方法.
     

纵向涡强化竖直平板自然对流换热的数值模拟

利用纵向涡发生器强化换热是一种有效的无源强化方式.文中运用PHEONICS计算软件对纵向涡发生器强化竖直平板自然对流换热进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好.在此基础上,对纵向涡发生器的几何因素及在竖直平板上的布置方式进行了模拟研究.结果表明:采取多排布置时,纵向间距d1会影响换热,当d1为35mm时平均换热系数达到一个最大值;在其它几何条件相同的情况下,错列布置方式的整体换热效果优于顺列布置的情况;对于底边为20mm的纵向涡发生器采取错列布置时,换热效果是翼高和横向间距d2两种因素的叠加,最佳翼高和横向间距分别是20和90mm.     

非对称热源对物体表面温度场的影响

本义通过辐射、对流、导热耦合传热模型的计算分析，对影响激光器光束不稳定的原因进行了探讨，得到不同参数下激光器底座的温度分布。提出了改进设计的意见。初步实践证明分析是合理的，对改进设计具有一定意义。     

烧结余热回收竖罐内料层传热过程数值计算

罐体料层内气固传热过程是决定罐式回收是否可行的主要因素之一.采用Comsol Multiphysics软件,基于稳定传热前提下,计算了罐体料层内气固传热过程,研究竖罐内的传热规律.研究结果表明:气固比和料层高度是影响料层气固传热的最主要因素,随着气料比增加,烧结矿和气体出口温度逐渐降低,气体所携带的值呈现出先增加后减小的趋势;随着料层高度增加,气料比逐渐下降,气体出口温度逐渐增加,气体携带的值呈现先增大后减小的趋势.针对国内某典型360m2烧结机,配套单罐体,料层高度6～7m,气料比为1 500～1 650m3/t;配套双罐体,料层高度5～6m,气料比为1 360～1 550m3/t.     

一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究

针对单一空气源热泵和单一太阳能热水器的不足,提出太阳能-空气源双热源热泵系统,分析了太阳辐射强度对系统运行的影响.通过太阳能辅助热泵与空气源热泵运行对比实验得出,在整个加热过程中,太阳能辅助热泵系统的系统运行性能和加热水速率均优于空气源热泵系统.太阳能辅助热泵系统的性能系数COP平均值约为单一空气源热泵系统的3倍.在冬季环境温度较低情况下,太阳能辅助热泵相对于空气源热泵具有明显优势.