半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定

表面裂纹问题的二维笥，使至今对它的梢确解问题仍未解决，因此必须采用各种近似计算 方法求取半椭圆表面裂纹的应力强度因子ＫＩ和自由表面影响系数Ｆ．可是所得值间存在重 大差异，而这些差异的原因现在尚不很清楚． 本文提出了一个研究有限板的表面裂纹张开位移及自由在面影响系数的实验方法。精确测 出表面裂纹中心的张开位移（ＳＣＯＤ）值，利用所提出的公式，表面裂纹的Ｆ和ＫＩ就很易 求出。文中列出本方法所得的Ｆ实验值与另外几种近似计算方法的Ｆ计算值，并作了对比和 讨论。这种实验测定Ｆ值方法的进一步研究，有希望作为各种近似计算法的评价依据。     

非等温空腔法确定固体材料的比辐射率

本文讨论一种确定固体材料比辐射率的方法。在被测材料的表面开一个圆柱形空腔,并在其背面均匀加热。联立求解腔壁的辐射换热和体内的热传导方程,求得温度场分布和腔底的有效辐射。结果表明,腔底的有效辐射是比辐射率、腔深和半径之比以及一个表示温度梯度的参数的函数。文中讨论了能量辐射和光子辐射两种情况。在实验中,用热象仪测量材料表面和腔底的有效辐射。由理论分析结果和实验测定的有效辐射,求得材料的比辐射率。     

基于声辐射模态确定声功率

利用声辐射模态方法研究了声辐射问题．以声辐射模态表示振动表面的多极子辐射,构成一组基函数,采用声辐射模态展开振动表面辐射的声场信息．在声场中,选择包围振动表面的封闭表面,振动表面辐射的声功率为声强在该封闭表面上的积分．基于声辐射模态和声场分布模态,推导了计算任意形状振动表面辐射声功率的计算公式,丰富了声辐射问题中的模态分析内容．针对平板辐射,数值计算结果令人满意．     

用FLUENT分析刚性容器内液面晃动问题

指出FLUENT作为一个目前处于世界领先地位的计算流体动力学软件却很少在液面晃动问题中得到应用的原因;通过利用非惯性坐标系中Navier-Stokes方程的表达式,提出用FLUENT软件计算带有自由表面的刚性容器内液体的晃动问题的方法;将3个算例的计算值与理论值及实验值进行了比较,结果吻合良好,从而验证了该模型的正确性.     

飞机后设备舱自然对流换热的实验与模拟

飞机后设备舱内换热是涉及自然对流与辐射换热耦合的复杂问题,选择合适的计算模型,利用CFD数值模拟进行计算分析是解决此类问题的简便方法.针对这一问题,搭建了一个可控热边界的实验台,通过实验测量了壁面温度等作为CFD数值模拟的边界条件,采用RNG k-ε湍流模型和DO辐射模型进行计算预测.通过对比实验结果与CFD模拟计算结果,发现RNG k-ε湍流模型能较好地预测封闭空间自然对流温度场和流场,自然对流换热和辐射换热分别占总换热量的89%,和11%,.     

一个计算金属半径的近似公式

本文提出一个计算金属原子半径新的近似公式，并计算了５８种金属的原子半径，其结果与实验测定值非常接近。     

环肋柱壳振动和声辐射试验分析

对环肋光壳和外表敷设粘弹性阻尼材料的环肋柱壳进行了振动和声辐射试验，测量了壳体的固有频率和辐射声压，并与理论计算值做了对比，结果发现环肋光壳比敷设阻尼材料的环肋柱壳的同阶固有频率高，壳体外表面敷设阻尼材料后，在相同的激励下其辐射声压级普遍降低，降低的幅值大小与激励的频率和辐射的方向有关，表明本文的计算方法是可信的，阻尼材料对抑制振动和声辐射是非常有效的．     

反胶团萃取赖氨酸的分配系数

研究以二（２－乙基己基）磷酸铵为表面活性剂所形成的反胶团萃取赖氨酸的分配系数。用回归分析关联了分配系数ｐＨ值及离子强度的关系,计算结果与实验测定值相吻合,并能很好地预测不同ｐＨ值及离子强度下的分配系数。     

粗糙表面的毫米波辐射温度建模

在分析辐射能量和温度关系的基础上,利用最小二乘法对天空温度函数进行拟合。基于菲涅尔方程,提出一种可以用于表面粗糙的地面物体辐射温度计算的数学模型。该模型适用于波长介于1～3 mm波段的计算。最后,利用3 mm直流Dicke式辐射计探测地面物体辐射温度的方式对模型进行实验验模。实验结果及误差分析表明,该模型能较好地表征粗糙表面的辐射特性,避免了复杂的电磁计算。     

燃气轮机排气引射冷却系统的数学模型及其计算

建立了舰船燃气轮机排气引射冷却系统的流动传热数学模型,并用数值方法对其进行计算,采用扩大计算域的方法处理管内管外的混合流场问题,推导了气固交界面上具有耦合传热时的控制体离散方程式,界面上的辐射热流以附加源项的形式出现在离散方程中,把计算出的排气引射冷却系统出口的截面上的压力值作为反馈信息,来调整二次流引射处的速度值大小,与相应的实验结果比较表明,数值处理方法及计算结果是可靠的,这些结果是进一步预测     

百叶窗式翅片换热器中的耦合传热

对汽车上常用的百叶窗式换热器的传热过程进行了分析,建立了翅片内导热与翅片间耦合对流换热的物理数学模型,并采用数值分析方法对该耦合传热问题进行了数值模拟计算.计算结果揭示了百叶窗翅片换热器内部的流场结构和换热状况.与经验公式计算结果相比,数值计算的百叶窗翅片换热器通道阻力和换热系数显示出与实测值更好的一致性.     

受控凝固过程中固液界面的实时振动识别

本文提出了在高温凝固过程中,用振动参数实时检测金属固液界面位置的方法。并以Bridgman凝固装置为对象,确立了凝固系统特征值关于固液界面位置的灵敏度,进行了实验分析,给出了界面位置一谱阵图。     

闪光法测量半透明材料热扩散率的理论研究

建立了闪光法测量半透明材料热扩散率的一维瞬态导热-辐射耦合换热数学模型,采用基于控制容积的离散坐标法分析求解激光脉冲在半透明材料内的温度响应,并与由热四端网络法得到的半解析解进行了对比和验证.研究结果表明:两种计算方法在各种计算条件下得到的结果吻合很好.数值方法更灵活,可以处理物性非线性问题,但计算时间较长;半解析法的计算速度非常快,但只能处理常物性问题.此外,本文对试样吸收系数、辐射边界、厚度及试样表面的热损失等因素对温度响应的影响进行了对比分析.     

一侧全开式圆柱形腔式吸热器热损失特性实验

通过建立腔式吸热器热损失性能测试实验台,采用电加热的方法,分别在所有壁面加热和只有底面(开口对面)加热2种情况下,探讨倾角和热流密度等参数对一侧全开式圆柱形腔式吸热器热损失的影响,获得自然对流热损失的努塞尔特数Nuc和辐射热损失的努塞尔特数Nur分别与格拉晓夫数Gr、倾角φ、自然对流热损失的热流密度qc或辐射热损失的热流密度qr的实验关联式。结果表明,输入功率不变时,吸热器的自然对流热损失随着φ的增大而减小,导热损失和辐射热损失随φ的增大而增大,但增大的幅度不大;当qc一定时,Nuc随φ的增大而减小,而当qr一定时,φ对Nur的影响很小;并且2种加热情况下的热损失性能存在一定的差异,加热位置对辐射热损失的影响要比对自然对流热损失的影响小。     

作用在离岸结构物上的二阶漂移力

应用远场方法计算了作用在船舶及离岸结构物上的二阶稳态横漂力。用源汇分布 法计算浮体运动在无穷远处产生的辐射波及绕射波波幅。对于双体船剖面，公式中计 入了双体之间的水动力干扰效应。对Ｌｅｗｉｓ型船体剖面及两艘半潜式平台进行了计 算，计算结果与试验结果的吻合程度是令人满意的。     

管母线损耗发热状况多物理场分析计算

为深入研究管母线损耗发热问题,在综合考虑管母线电阻率温度效应、自然对流和辐射换热等影响因素的基础上,建立了管母线二维多物理场有限元计算模型。分析了管母线温度场的分布规律,并运用红外热像仪对管母线的实测数据进行对比。结果表明:管母线温度沿管壁径向逐渐降低,下降趋势逐渐增加,管母线热通量沿管壁径向线性增加。管母线温度随着环境温度增加而增加。与实测结果对比发现,综合考虑对流和辐射换热的计算结果与实测结果非常接近,进一步验证了仿真计算方法的正确性,为管母线的结构改造、设计选型以及实际运行实时温度检测提供参考。     

A Revised CFB Wall-to-suspension Heat Transfer Model

Based on the Cluster Renewal Model of the particle motion in a CFB riser, a revised heat transfer model is developed, which introduces the latest research results of the hydrodynamics of the suspension flow in CFB. This model divides the heat transfer into two parts, which are due to the transient heat conduction by the covered clusters and the convection between the uncovered wall and the dispersed phase. Radiation at high temperature is regarded as being additive. The fraction of the covered wall by clusters is revised by a new formula, which is a function of the operating condition and the particle properties. The radiation between the dispersed phase and the uncovered wall includes not only the direct radiation to the uncovered wall, but also the radiation to the clusters and then reflected to the uncovered wall. Calculation was carried out for the CFB heat transfer model. The results were compared with the published typical experimental data of other researchers and showed a good agreement between them.     

基于反向蒙特卡罗法的飞行器在轨外热流计算

为了计算考虑不同纬度和季节下地球反射率和发射率时的在轨外热流,建立了适用于任意地球轨道和飞行姿态条件下的反向蒙特卡罗(RMC)法计算模型.该模型考虑了卫星表面遮挡与多次反射效应,通过连续坐标变换法确定飞行器在给定轨道参数下任意时刻的姿态,并将假设地球辐射特性为常数时的结果与商业软件的计算结果进行比较,以验证模型和计算程序的正确性.在此基础上,考察了地球辐射特性随纬度变化时,飞行器在轨外热流的变化情况.结果表明,所建立的RMC法模型在飞行器姿态控制以及代码计算中具有一定的可靠性;地球反射率和发射率随纬度的变化对地球红外辐射和地球反射辐射的影响均较大,在所选取的轨道参数和抽查时刻,与反射率和发射率不变的结果的最大相对误差分别为-21.31%和80.05%,且均出现于星下点南纬57°;卫星表面遮挡和多次反射效应明显,天线导致其所在平面的地球反射辐射热流密度从19.2 W/m2变化到39.5 W/m2.     

FVM结合PDF方法研究湍流射流火焰中的辐射换热

为了考察湍流燃烧过程中的辐射换热效应，用有限体积和概率密度函数输运方程求解相结合的方法模拟了湍流自由射流火焰中的辐射换热，并对湍流辐射交互作用进行研究．计算结果表明，辐射换热作用将使火焰的温度有所降低；湍流辐射交互作用使辐射换热有较大幅度的增强，需要在辐射换热计算中予以考虑．