水火弯板数值模拟中热源模型参数研究

水火弯板热源热流密度模型的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题．采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究,利用实验和数值模拟相结合的方法,通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率η等参数．使数值计算的温度场分布趋近于实验测量的温度场分布,确定了水火弯板热源热流密度模型．在一定丙烯流量范围内,分析了热源半径和热效率的插值偏差对计算结果的影响,结果表明该模型能够满足水火弯板数值计算的精度要求．算例验证了该热源模型在有限元计算中的可靠性．     

水火弯板工艺参数优化设计

考虑曲面钢板成型所需的局部能量 ,应用改进的坐标轮换法 ,优化了焰道参数 ;结合曲面成型所需局部收缩量的理论计算结果 ,给出能量按板长方向的合理输入 ,并确定了最优加工方案 .     

水火弯板成形后板表面形状的数学模型

给出了水火弯板成形后板下表面的曲面方程的基本形式．水火弯板的变形场可由成形后板的表面形状及平面内变形全面描述．对于帆形板火焰成形的变形，大量计算结果表明，各种加工条件下板成形后的表面形状是相似的，即曲面可以用同一种曲面方程描述．通过对计算结果的回归分析，得到了此曲面方程的具体形式，并比较了计算和拟合结果．准确性满足工程要求．     

水火弯板几个成形参数的实验分析

提出船体外板水火加工影响成形因素的测试方法。通过对船厂实船板加工数据的测量，定性分析温度应力、加热线顺序、加工板曲率、边界条件及二次边热对成型效果的影响规律，并给出其变化曲线和数据对比。探讨了影响变形的本质。为理论分析奠定实验基础。     

水火弯板成形因素对角变形的影响

对于采用完全水火弯板方法成形双曲度船体板的情况,探索水火弯板成形因素和角变形之间的关系是必要的.利用数值模拟方法研究了热输入量、加热线距离板边的位置和钢板尺寸对于角变形的影响.为了描述钢板的热输入,提出了综合考虑火焰速度、火焰有效功率、火焰作用半径和钢板厚度的热源体功率模型,它可以更好地反映这些热输入影响参数所引起的综合作用.     

水火弯板局部变形的量化分析

以实船板水火加工成型的实验数据为样本，应用数理统计原理和逐步回归分析方法，建立了６种为形参数的回归模型，利用总体线性关系的显著性检验，回归方程的拟向优度的考察等，比较了这６种回归模型的回归效果；并计算了Ｂｅｔａ系数。讨论了回归公式中各变形参数对变形量的影响。     

基于遗传算法的水火弯板工艺参数预报方法研究

以钢板加工时间和铜板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数．建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法．将问题转化为单目标优化问题．基于分层遗传算法（HGA）,应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体中个体的适应度函数．由加热线条数、相邻加热线之闻距离（加热线间距）和加热线收缩量作为3个约束条件,构造分层遗传算法编码,并且内外层编码在遗传运算时分别采用不同的遗传算子,最终得到钢板水火弯板加工工艺参数预报结果．经算例验证,该方法可以对船体外板作出良好的水火弯板工艺参数预报．     

分离式热管卧式加热段传热性能的实验研究

对分离式热管卧式加热段进行了传热性能实验，考察了充液率、倾角对卧加热段传热性能的影响，由实验数据回归得出无因次换热准则关系式。     

土壤源热泵机组冬季供热性能的数值模拟与实验研究

分析热泵机组各部件参数之间的相互关系和运行特征，建立了可快速准确地模拟热泵机组动态过程的数学模型，并对土壤源热泵系统性能进行了数值模拟，其结果与实验测试值吻合较好。实验和模拟结果表明：上海地区土壤源热泵机组的制热性能系数COPh基于为3．1左右，优于风冷热泵机组，是一项有效的节能技术。     

真空渗碳炉加热系统结构优化数值模拟研究

为了优化加热系统结构,保证真空渗碳炉加热性能,采用COMSOL有限元软件建立真空渗碳炉加热过程数值模型,分析了加热系统中石墨加热管的数量、长度和分布半径等关键结构参数对工件表面热流密度、有效加热区温度分布的影响规律.模拟结果表明:加热功率恒定,减小加热管数量、长度和分布半径均可以使工件表面热流密度增大,加热效率提高;将加热管数量设为偶数,并适当减小加热管长度,增加加热管分布半径可以显著改善有效加热区内温度分布均匀性.该研究结果对真空渗碳炉加热系统结构设计优化具有一定指导意义.     

中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟

针对黑体定向辐射技术节能的机理问题,以实验室规模具有中间辐射体的室状加热炉为研究对象,建立了具有中间辐射体的物理模型,以CFD商业计算软件Fluent建立平台计算黑体定向辐射条件下的气体流动、传热、燃烧的三维耦合数学模型,并根据实验结果对数学模型进行验证.研究结果表明:中间辐射体的加入改变了炉体燃烧室内的流动情况及炉墙对钢坯固体辐射的比表面积,分别从气体辐射及固体辐射角度增强了钢坯表面辐射换热强度,燃烧温度降低20K左右,钢坯加热速度提升16.7%,钢坯表面最高温度提升40K.加热效率的提升带来了更好的节能效果.     

用Al-CaO复合发热剂对钢液升温的实验研究

使用AlCaO作发热剂在中频感应炉内进行了钢液升温的实验研究·对实验中影响升温热效率的因素进行了分析,在工业生产中本复合发热剂中铝的升温热效率可达87%·在实验基础上,针对升温过程中钢液化学成分的变化还对AlCaO复合发热剂的辅助效果进行了分析,得出了使用AlCaO作发热剂对钢液进行升温是可行的,升温同时兼具脱硫效果,可有效防止连铸时中间包水口阻塞·     

低温供热堆换热器的实时仿真研究

根据200 MW低温供热堆换热器的非标准结构特点,在流体以三次叉流自然循环方式冲刷一次侧管束的情况下,建立了合理的数学物理模型.通过编制程序,应用组合的效能 传热单元数法和平均温压法 2 种方法,对各控制体进行了传热特性分析.该程序能准确地计算出换热器两侧的功率、流量、温度耦合变化的相互影响,求得换热器两侧各控制节点的温度变化规律.结果表明:求解非刚性方程的阿当姆斯数值方法的计算速度要快于求解刚性方程的吉尔方法,2种计算方法的误差不超过 5%.证明了阿当姆斯方法更适合低温供热堆的换热器实时仿真.计算仿真为200 MW低温供热堆的设计和安全运行提供了可靠依据.     

CO2跨临界热泵双级加热热水系统运行参数分析与比较

对单级加热与双级加热两种形式的CO2跨临界循环热泵热水系统进行分析对比，并对CO2跨临界循环热泵双级加热热水系统进行了运行参数的分析、发现双级加热系统有不同于单级加热系统的规律，前者更为灵活，通过增加预热器，还可适当地提高能效比，在实际应用中应根椐使用要求采用不同的热水循环系统和运行参数，使系统达到最佳状态。