基于未确知测度理论的矿井人体热舒适性评价

 基于未确知测度理论,建立了矿井人体热舒适性等级评价模型.从矿井热环境和人体自身因素出发,考虑了影响人体热舒适性的10项因素,根据实测数据和调查结果建立各影响因素的未确知测度函数.该模型针对矿井人体热舒适评价中的诸多不确定性影响因素,根据实际情况,分别对其进行定性、定量分析,并利用熵权理论计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出人体矿井热舒适性的评价结果.将该方法用于某高温铜矿6个不同中段的热舒适性评价,并与实际调查结果进行对比.结果表明,计算结果与实际情况吻合较好,可见该方法科学合理,可以在实际工程中推广应用.不同深度的矿井热舒适性不同,应采取不同的降温标准.     

高温环境中发汗暖体假人的热生理数值模型

在工业生产、安全防护等领域当中,研究在高温环境中人员与环境间的相互影响具有重要的意义。使用可以模拟人体发热、发汗的暖体假人,可开展人体与环境之间热湿交换模拟研究,以及开展高温环境服装防护性能测试。该文建立了一个基于20分区发汗暖体假人设备的多分区多层传热数值模型,通过实验等方式确定各分区的各项热物理参数,建立热平衡方程组,实现对假人在给定环境中的温度变化以及与服装相互作用的过程。将模型计算结果与实验测试数据对比验证其有效性,在常温和高温范围内的一致性良好。此数值模型可以作为开展高温环境中假人实验的前期计算工具,实现对温度变化和服装性能的快速预测。     

双层皮玻璃幕墙热性能简化计算方法

基于区域方法和气流网络方法,建立了自然通风双层皮幕墙(NVDSF)各控制区域的能量平衡方程和空腔气流模型.结合太阳辐射传递计算的混合算法,建立了NVDSF热性能的动态计算模型.在开发的动态计算模型基础上,将影响NVDSF热性能的参数分区段进行模拟,绘制参数性能表,提出插值计算NVDSF热性能的简化计算方法.以长沙市典型年份7月21日气象参数作为输入条件,采用两种计算方法分别计算NVDSF的辐射得热和对流得热.结果表明:两种方法的计算结果较接近,辐射得热最大相对误差≤0.5%,对流得热最大相对误差≤3%.     

基于可靠性约束的热固耦合结构拓扑优化

考虑结构的物理参数、几何尺寸和载荷环境的不确定性,尤其是温度场的不稳定性,对热固耦合结构进行基于可靠性约束的拓扑优化设计.首先采用一次二阶矩法得到可靠性指标,并用可靠性指标反映参数不确定性的影响.然后分别以结构柔度最小化和机构输出位移最大化为目标函数,以可靠性指标为约束条件,建立了热固耦合拓扑优化数学模型.最后将伴随矩...     

热电联产压水堆核电机组热经济性定量分析模型

基于热电联产机组热量法分配的特点,建立了热电联产压水堆机组热力系统发生变化对热经济性指标影响的计算模型,提出了供热系统参数——供热回水率、回水温度、回水地点变化对压水堆机组热经济性影响的定量诊断数学模型,可将复杂的热力系统全面计算简化成3个一次方程。通过实例计算,验证了所提数学模型是正确可行的,同时具有概念清晰、计算简捷的特点。     

高性能纤维的热降解行为及动力学参数比较

利用TG方法研究3种高性能纤维材料（Zylon（PBO）,Kevlar129和Kermel纤维）在氮气和空气中的热降解过程和动力学参数.实验发现,样品在氮气中的降解特征温度比空气中的高30℃左右,且PBO纤维热降解的特征温度最高,所建立的综合温度指标可有效评价这一特性.同时,利用Freeman-Carroll法研究样品的热降解动力学参数,计算比较3种材料的反应活化能及反应级数,结果与特征温度分析基本一致.     

岩土热响应测试曲线自动拟合方法

基于线热源理论和非线性最小二乘法,建立了岩土热响应测试温度曲线自动拟合方法。考虑反演参数的实际取值范围,借助于惩罚函数方法建立岩土热响应测试约束目标函数,并将其转化为无约束目标函数情形求解,从而实现通过自动拟合岩土热响应测试曲线获取岩土热物性参数的目的;编写了热响应测试解释程序,并通过解释标准热响应测试结果验证了该方法的实用性和可靠性。     

基于Elman神经网络的PMV参数预测建模

传统PMV指标计算方法具有复杂度高、延时大的缺陷.根据PMV参数的时变特征,利用Elman神经网络建立PMV参数预测模型,实现对热舒适度的在线监测.模型以温度、相对湿度、风速和平均辐射温度为输入,以PMV指标为预测输出,具有良好的泛化能力.仿真结果表明该方法的预测结果与数值计算的结果相近,同时训练后神经网络的计算时间优于传统方法的计算时间.     

基于暖体假人的热环境下人体安全评价

工业生产中的高温作业以及应急救援中的消防灭火等,对高温环境中的人体安全防护研究提出了需求。该文建立了将热生理反应理论计算与人体模拟实验相结合的高温环境人体安全评价方法。应用高温实验舱和红外热辐射板建立高温实验环境,应用理论模型实时计算出与热环境相对应的所需出汗率和体温的变化,应用NEWTON暖体假人模拟人体被动升温、显性出汗的交互过程。在热辐射温度为30~40℃的热环境中,研究人体体温、出汗率的变化,并从体温过高、出汗脱水两个角度判断人体所处的安全状态。结果表明,该方法能够模拟人体在高温环境下的热生理响应,并对人体安全情况作出评价。     

海上多元热流体注入沿程热物性评价模型

稠油储量占渤海总石油储量的60%,是中国石油接替储量的重要组成部分。多元热流体的应用克服了海上平
台承载能力有限的难题,是海上稠油热采的新方向。首次考虑井口注入条件变化及海水流动的影响,以一段时间内注
入到管线中的多元热流体为控制体,分别考虑平台、海水段和地层注汽管柱结构的影响,建立了多组分热流体沿程热
物性评价模型。计算结果与中国某油田实际热采井沿程热物性参数吻合较好。基于模块计算,评价了多元热流体组
成,海水深度对其沿程热利用率的影响,为多元热流体在海上稠油油藏热采中的应用提供了一定的理论支持。     

基于驾乘人员热感觉的车内空调送风参数设计

由于车内热环境的高度不均匀性,适用于均匀热环境的平均热感觉(PMV)评价方法无法对乘员热舒适状态做出客观评估.等效均匀温度(EHT)评价方法则考虑了不均匀热环境对人体的影响.通过建立计算流体力学(CFD)与人体热调节模型的耦合模型,采用最优拉丁超立方设计法,建立乘员舱空调送风参数和太阳参数与EHT和PMV等参数之间关系...     

流热网络耦合及局部三维计算方法研究

发动机空气系统可分别建立流体网络与热网络进行耦合计算。通过守恒方程进行迭代计算,并对参数进行修正,最终得到满意结果。提出一种流热耦合参数修正的思路,考虑了由于固体换热导致流体温度升高对密度及其他参数的影响。并以密度为标准,对其他参数进行修正,使计算结果更为准确。并通过编写空气系统部件集成仿真平台,实现局部快速三维仿真,得到流热网络计算所需的部分参数。     

夏热冬冷地区居住建筑基于热舒适的热环境评价指标

提出1个基于热舒适的居住建筑室内热环境评价指标。该指标以夏热冬冷地区冬夏季热不舒适温度出现频率为基础,通过对比冬、夏季室内外热不舒适度来获得室内热环境评价。通过窗墙比、屋面保温、外墙保温和外窗水平遮阳4种情况共37个算例的模拟分析,研究该评价指标的影响因素。研究结果表明:该评价指标能较准确地反映出建筑围护结构变化对室内热环境带来的长期影响,还可以此对比不同围护结构下建筑的节能性。     

均匀与不均匀室内热环境的评价指标

为了合理评价室内热环境,对评价指标进行了比较与选择。通过对30名受试者在均匀热环境和不均匀热环境的投票结果的分析,探讨了热感觉、热舒适和热可接受度3种评价指标的内在联系和区别。结果表明,在稳态均匀热环境中3者等价,可任选其一作为评价指标;在稳态不均匀热环境中,全身热感觉与其它两个指标出现分离,不能作为评价指标。建立了评价指标的投票均值与相应比率之间的理论关系式。     

小型等离子体多相流模拟烧蚀系统的构建与运用

在高超声速飞行器的研制过程中,热防护技术是急需攻克的关键问题之一。在热防护材料研发的初期和中期,通过模拟烧蚀试验可大大加快材料配方筛选与工艺优化进度、降低成本。针对高超声速飞行器热防护材料的使用要求,提出了基于小型等离子体多相流的模拟烧蚀试验方法;基于自动化技术开发了参数精确控制的模拟烧蚀试验系统;该系统可产生高焓、高温和高热流密度的等离子射流,射流中可注入固相粒子,模拟高超声速飞行器飞行过程中的热力环境。在此基础上,运用测量表征与数值计算相结合的手段研究了系统流场特性,为试验参数的选取与优化提供了理论依据。最后,运用系统对某型三维四向C/C复合材料进行了耐烧蚀性能测试和分析。结果表明,该试验系统可为热防护材料的配方筛选、热结构部件的优化设计和性能评价提供实用可靠的途径。     

夏热冬冷地区室外广场空间冬季热舒适研究

随着城市发展及居民室外活动时间不断增多,良好的室外空间环境及热舒适性对居民身心健康具有重要影响。针对关注较少的冬季室外环境热舒适问题,以夏热冬冷地区的重庆三峡广场为例,基于冬季热环境实测和热舒适问卷调查,利用Rayman软件计算PET（生理等效温度值）作为热舒适评价参数,建立TCV（热舒适投票值）、TSV（热感觉投票值）与PET的函数关系式,得到不同室外环境空间的冬季热舒适范围,提出适用于夏热冬冷地区的冬季综合舒适度评价模型。研究成果可为完善夏热冬冷地区的室外热舒适研究提供基础数据参考。     

数控机床动压主轴的热误差建模技术研究

为了降低加工过程的热误差,提高数控机床加工精度,基于时序相关分析理论与数值计算方法,建立了一种以温度场分布及加工参数为输入的新型机床主轴热误差建模方法.所建模型由热误差模型、主轴动压轴承热特性模型以及主轴热传递模型三部分组成.该方法首先根据时序相关理论建立热误差与温度测点之间的相关模型,再通过灰色相关理论完成关键温度测点位置与数量的优化,同时,基于数值计算与热传导理论,建立了动压主轴系统热特性模型.以一台大型龙门导轨磨床为实验对象,建立了磨床主轴箱热误差预测模型.实验结果表明,所建立的热误差模型具有良好的热误差辨识性能.     

夏热冬暖地区居住建筑室内热舒适性研究

针对亚热带气候条件下广州气候特征导致的几个城市环境问题,根据室内热舒适性评价的计算公式,在相关简化条件下,计算出不同温度和湿度环境条件下的PMV-PPD指标;同时根据热环境评价理论进行了夏热冬暖地区热湿环境的主观评价调查问卷,根据问卷调查结果,分析了夏热冬暖典型城市———广州居民对居住环境的主观感受;最后通过实验测定广州地区室内外干湿球温度、围护结构表面温度、平均辐射温度等参数,根据实验所测参数对室内热舒适状况进行了定量对比分析。为改善和提高室内居住热舒适性提供实验依据。     

钢管张力减径过程传热模型

为了提高钢管张力减径过程的轧制质量、降低能耗以及控制终轧温度的准确性,从而为钢管出炉温度提供科学设定依据,通过对传热机理分析,建立了钢管张力减径过程传热模型,给出了除鳞、轧制及空冷阶段钢管边界热流的计算式.基于塑性材料的变分原理,建立了轧制变形区的变形热计算模型.结果表明:变形热对钢管温度分布影响不可忽略;该模型能真实反映钢管在张力减径过程中的温度变化,与实测结果吻合较好,可用于钢管再加热和张力减径过程中的参数分析及工艺优化.     

油浸式变压器绕组饼间热阻的稳态热流法

油浸式变压器的热点温度是影响变压器负载的关键因素。当变压器正常运行时,绕组产生的热量部分传递至饼间水平油道的油流。在根据变压器内部热分布建立热路模型时,绕组饼间的热阻特性尚未考虑,因此忽略水平油道的流动状态,基于稳态热流法提出模拟油浸式变压器绕组饼间环境的构想,搭建实验平台,利用实验测得的数据计算出绕组饼间的单位面积热阻,并对计算结果进行分析,为建立更精准的分布式参数热路模型做基础。