微重力下不可燃气体对火焰沿薄燃料表面传播的影响

数值模拟研究表明，不可燃气体对火焰传播有重要的影响.当不可燃气体为N2时，在分析中可不考虑辐射再吸收的影响，热传导是火焰传播的主要驱动力.而当不可燃气体为CO2时，辐射再吸收对火焰结构和传播速度有较大的影响.在静止微重力下，火焰对燃料表面的热辐射和热传导在火焰传播机理中的作用几乎相同，火焰传播速度具有最大值.随着逆流速度的增大，辐射再吸收对火焰传播的影响逐渐减弱，热传导又成为火焰传播的主要驱动力.     

微型冷库货物降温特性的CFD数值模拟

利用CFD-ACE+模拟软件,在不同入口气流速度及温度、货物热传导率及货物比热容的情况下,模拟微型冷库的温度场分布、货物内外温差和降温速度。数值模拟结果表明:制冷气体在冷库内形成规则的通道和速度分布,冷却过程中货物从外部到内部温度逐渐升高;入口气流速度及温度、货物比热容和热传导率对货物的降温速度会产生明显影响;入口气流温度则显著影响了货物内外温差。根据以上分析,通过调整入口气流温度和货物热容,微型冷库内货物内外温差及降温速度得到了优化,为合理选择制冷风机、货物包装材料和包装方法提供了可靠的理论依据。     

基于PSO算法的求解热传导反问题的应用研究

给出了一类热传导反问题的数学模型,并采用粒子群优化算法对该热传导反问题进行了相变界面位置的反演求解.在标准PSO的基础上,研究了基于自适应PSO的热传导反问题的参数优化方法,并对粒子群优化算法中粒子数、粒子最大移动速度和加速系数的取值进行了讨论.仿真结果表明:在热传导反问题的优化求解中,PSO算法具有较高的精度和较好的收敛速度.     

火焰在微细圆管中传播及其熄火现象

采用单步化学反应机理，假定流场满足Poiseuille分布，用热传导-组分扩散模型研究圆管中预混火焰传播特征和熄火条件。通过计算不同的壁面对流散热和气体流动速度下的火焰，得到火焰面形状的变化规律、火焰传播速度的曲线，分析出了微细圆管中熄火的规律：管道越细，熄火越容易；进口气流速度为0时的燃料消耗速率最小，但只有正的进口速度才有利于防止熄火。     

气体输运过程模型假设的建立及应用

根据气体输运过程中黏性现象、热传导现象和扩散现象这三种现象的共同特征,建立气体输运过程模型的合理简化假设,简化了碰撞过程,并应用其推导气体的输运系数,使原来比较复杂的问题简单明了,便于理解和应用。     

热传导实验设计

在《大学物理》气体运动理论教学中，有关“输运过程”的实验大都是关于粘滞现象和扩散现象的，而关于热传导现象的实验则较少，文章对热传导实验进行了系统的设计，以期使“输运过程”的实验更趋完善。     

气体的输运过程与输运系数

根据气体输运过程粘滞、热传导和扩散这三种现象的共有特性,推导了输运过程遵循的共同规律,给出了推证气体输运系数公式的一种方法,避免了热学教科书中对三种输运现象分别进行了讨论带来的麻烦。     

估算单辊甩带法制备镁基非晶薄带的冷却速度

临界冷却速度是表征非晶态合金非晶形成能力的一个重要参数,但是正确地测量和估算非晶态合金形成时的冷却速度却十分困难.结合热传导理论和凝固理论,单辊甩带过程的热传输可以用一维傅立叶热传导方程描述.通过对热传导方程的数学解析求解,具体计算了单辊甩带法制备镁基非晶薄带的冷却速度,得到了铜辊制备50μm厚镁薄带的自由侧在凝固结束时的冷却速度为5.84×106K/s,这与早期人们预测的单辊甩带法的冷却速度相当.     

离散滑脱滞后时间法深井气窜速度计算

考虑气体滑脱对气窜速度的影响,从停泵/启泵两阶段中气体的流动特性入手,提出了离散滑脱滞后时间法气体上窜速度计算模型。在多相流气体滑脱速度计算中,提出了时间滑移网格的算法。以四川元坝某井为具体工程实例进行了计算,经现场验证,该模型可满足作业需求。结果表明,采用离散滑脱滞后时间法计算深井气窜速度是可行的;深井段气体处于超临界状态,超临界态气体滑脱现象不严重,对气窜速度影响不大,临近井口段气体滑脱较大;不考虑气体滑脱与考虑气体滑脱相比,气窜速度误差高达76.36%;随停泵时间延长、监测气体显示时间延长、油气层顶界位置上移,迟到时间减小,气窜速度均呈现减小趋势。     

粒度分布具有分形特征的非均匀颗粒流的有效热导率理论研究

根据稠密气体运动学理论，在近平衡条件下，得到粒度分布具有分形特征的非均匀颗粒流系统的速度几率分布函数．研究了低浓度的非均匀颗粒流中颗粒与流体之间因颗粒的随机运动而产生的有效热传导；理论推导了其有效热导率；讨论了系统各参数对有效热导率的影响；并将研究结果与单一颗粒流和两组分的混合颗粒流的有效热导率理论结果进行了比较，结果表明，本文的理论结果更具有一般性、包含了已有的理论结果．     

激光相对移动速度对物质熔化和汽化过程的影响

利用热传导理论分析了激光物体相对运动情况下相互作用机理，得出了物体在熔化、汽化过程中表面温度与光斑尺寸、焦深及相对运动速度之间的关系．通过实验，设计制作了光学双缝和多缝，并用于光学实验，收到了预期的效果．     

基于MWN3D算法的岩石层3D热结构模型的反演方法

在三维热导方程波数域方法(MWN3D)的基础上发展了一种反演岩石层3D热结构的方法.该方法的核心是在使用表面热流数据的同时,假设热生成率在深度方向上为幂指数衰减规律,再通过调节地表等效热生成率的方式,满足地表温度基本上为一常数的强限定条件,最后得到岩石层3D热结构模型以及相应的地表等效热生成率分布.数值模型实验表明这一方法计算速度快,处理问题灵活.在观测数据和测量参数(特别是热生成率)不充分的条件下,该方法不失为一种可行的估计区域岩石层的3D热结构的途径.     

一种工业链条炉计算机控制模型

介绍一种燃煤工业链条炉计算机控制模型．为了实现炉内最佳燃烧与最佳传热的统一，研究了变氧量燃烧和炉内负压随负荷变化而变化的调节规律，并讨论了它们与单交叉限制燃烧控制系统的配合应用．运行结果表明，该模型可提高工业链条炉的热效率和稳定性．     

进化方法在热传导拓扑优化设计中的应用

提出用进化方法求解热传导场拓扑优化设计问题;以单元相对导热率为设计变量,建立最小化热柔度数学优化模型并进行敏度分析,移除具有最小敏度值的单元使得目标柔度增量最小;进化优化过程中引入滤波技术对敏度场进行过滤以消除数值计算不稳定性;数值算例验证了进化拓扑优化方法的有效性及高效性,优化结果为后继进行的形状、尺寸优化提供了可靠的依据。     

缝内含有不同导温介质时的稳定温度断裂研究

针对水工砼工程实际中常常遇到张开型裂缝或缝内含有与砼和岩石不同导热介 质的材料，引入等效热导率，以确定热断裂解，即求解含缝体的温度场、应力场或应力强 度因子。等效热导率可用两块平行板，中间有不同厚度的间隔或不同的导热介质时的实 验量测而得。解析结果和实验结果吻合良好。对某实际工程的计算结果表明，由充满导 热介质的裂缝干扰稳定温度场而引起的应力强度因子远小于裂缝面绝热假定引起的应力 强度因子值。     

静电植绒法制备石墨微鳞片高导热界面材料

为了制备高导热、低热阻的大面积导热界面材料,使用静电植绒法在高电压静电场下垂直取向石墨微鳞片,取向后的石墨微鳞片阵列在平面方向上呈现无规且紧凑的结构。通过微粉灌注法向石墨微鳞片中填充高密度聚乙烯（HDPE）或聚氨酯微粉,或者通过液态刮涂法填充低黏度硅橡胶前驱体,加热固化后,形成大面积高导热界面材料。导热性能测试结果表明：石墨微鳞片阵列（粒径1 000 μm）与柔性聚氨酯微粉复合形成的导热膜在68.95 kPa和689.5 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为4.3 W/（m·K）和8.7 W/（m·K）;与柔性硅橡胶复合形成的导热膜在68.95 kPa和344.75 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为2.0 W/（m·K）和4.1 W/（m·K）;与硬质HDPE微粉复合形成的导热膜由于表面过于粗糙和坚硬,无法测得可靠的导热率。实际散热效果显示,柔性硅橡胶导热膜与石墨纸贴合的散热结构能够将热聚集点的热量快速传递到石墨纸表面,并通过石墨纸层均匀散开。     

材料对锂离子电池热稳定性的影响

采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.     

导电油墨复合材料的制备及性能研究

以热固性酚醛改性环氧树脂作为联结剂,以石墨/炭黑为导电填料,制备了改性环氧树脂基导电油墨。采用电阻仪、热重分析仪、力学性能测试及扫描电镜研究了其导电、耐热、力学性能及形貌特征。导电填料,钛酸丁酯,聚乙二醇,磷酸三丁酯的最佳比例分别为:60%,5%,0.5%和0.3%。导电油墨的起始分解温度为348℃,在600℃的残炭率为30%。弯曲强度、弯曲模量和弯曲应变较纯的环氧树脂体系分别提高了66.2%、29.2%和49.3%。     

高压水射流清洗工业锅炉

采用高压水射流清洗技术,清洗工业锅炉。高压水射流技术是以水为介质,经过高压发生装置形成高压,经过控制,最后通过喷咀将压力能转变为高度聚集的水射流动能以达到对结垢物的清除目的。因为是以水为介质,不加任何化学药剂,因此对被清洗物无腐蚀,对环境无污染,对完全堵塞的管子也能完全清通。这项技术已应用于换热器、各种管道及不同种类容器的结垢物清洗。     

方管内混合对流与管壁导热耦合换热的数值模拟

针对方管内空气混合对流时的流固耦合换热问题,提出将壁面导热作为边界条件进行处理的壁面导热与流动耦合简化计算方法,推导了计算公式,并采用SIMPLER算法进行了数值模拟.算法忽略壁面沿厚度方向的导热,假设管壁温度沿轴向一维分布,采用热量平衡法建立边界单元的能量守恒方程,将固体区域的导热简化为流体区域的边界条件,以提高计算的精度和可靠性.计算结果表明,受二次流影响,沿通道周向热量从加热面同时沿顺时针和逆时针方向迅速向两边传递,各壁面最大温差小于0.5℃,在轴向归一化长度为2～4时壁面轴向导热热流密度出现最值.平均Nusselt数Num随Reynolds数Re及方管倾斜角度θ的增大而增大,最优倾角在-30°和0°之间变化,但当Re＞1 500时,Num随θ的变化近似保持不变.计算结果与实验数据吻合良好,最大偏差小于±28.7％.