热成形工艺中界面换热系数求解方法对比分析

根据高强度钢热成形特点,通过圆台模具实验,分别利用热平衡法、Beck非线性估算法以及基于优化的有限元仿真法(FEM优化法)求解热成形用22MnB5钢在模具淬火下的实时界面换热系数(IHTC),并对3种求解方法的结果和适用性进行比较和仿真验证。研究结果表明:Beck非线性估算法、热平衡法与FEM优化法3种方法求解IHTC的平均误差率分别为3.7%,7.5%和10.3%左右,Beck非线性估算法最准确;同时,得出马氏体相变的发生会对样件与模具间的IHTC有正的增益效果,压强与IHTC间存在着近似幂函数关系。     

重力热管管内相变换热机理和换热系数的探讨

对重力热管管内相变换热机理的认识,确定其换热系数的关联式,目前还不十分成熟。本文就国内外一些研究工作者有关此方面的一些论点、作简要的综述,并进行一定的分析,供有关研究工作者参考。     

气氛及添加剂对燃料热氧化作用的影响

采用碘量比色法跟踪测定了燃料a和b分别在饱和溶解氧和隔绝氧加热条件下氢过氧化物浓度随时间的变化,研究气氛环境对燃料热氧化过程中生成氢过氧化物的量的影响,结果表明,在不同温度下,溶解氧的量对燃料自氧化反应影响很大,饱和溶解氧时,燃料中氢过氧化物可以累积的量远远大于限氧条件下的。评价了主抗氧剂BHT与辅抗氧剂168（亚磷酸酯类）在燃料a中复配后的抗氧能力。     

基于反分析法的凝固过程中界面换热系数研究

以实验测得的温度为基础,结合数值模拟方法和优化方法的反分析方法计算求解了A356铝合金铸件冷却凝固过程中铸件与金属铸型间的界面换热系数,分析了铸件与铸型间界面换热系数随界面温度变化的关系.研究结果表明:界面换热系数在固相温度以上和545℃以下基本保持为一个常数,分别约为3 000 W.m-2.K-1和500 W.m-2.K-1;而液相温度在545~555℃间为突变的线性关系,并通过线性回归分析建立了近似的数学模型.应用反求得到的界面换热系数与界面温度的变化规律,结合数值模拟软件ProCAST计算得到铸型初始温度450℃时铸件的温度与实验测量温度吻合较好.验证了通过反分析方法求解的换热系数的有效性和正确性.     

热冲压冷却循环系统的余热回收压力控制

目的研究余热回收系统中水循环路径,实现系统中四台水泵随压力变化而自动启停的控制并最终实现系统的自动控制.方法结合热冲压工艺对水的循环路径进行分析,通过得到的冷却循环系统的逻辑控制关系,分析压力影响因素.分析水泵的电气实现过程,利用VB对冷却循环系统的压力控制过程进行模拟.结果得到了根据流量变化可以改变液体压力,通过压力变化来控制水泵的开启.当压力高于0.48 MPa时,电控阀C1开启;当压力低于0.4 MPa时,水泵的开启还受到时间的限制,当前一台开启时间低于3 min时,水泵的启停情况不变.经过VB模拟证明,提出的控制方案是可靠的.结论根据压力变化可以实现冷却循环系统水的自动循环,根据逻辑控制过程来编订程序可以减少循环错误,节省大量时间,取得更大收益;同时利用压力控制来实现系统的自动控制的方法,可以广泛应用于其他相似过程控制的液体传输.     

复合换热系数对矿井火风压计算的影响

矿井火风压计算受多种因素的影响,复合换热系数就是其中之一。本文从《传热学》的基本理论出发,结合矿井的实际情况,给出了井下火灾时的高温烟流与巷道之间的复合换热系数新的计算公式,讨论了求解复合换热系数的新方法,用电子计算机分析了复合换热系数对矿井火风压计算的影响。     

铝合金与 5CrMnMo 模具钢界面接触换热系数实验研究

利用自制的接触换热系数测量装置对铸造铝合金和挤压铝合金分别与5CrMnMo模具钢的接触换热系数进行了实验研究.分析了铝合金与5CrMnMo模具钢间的接触换热系数随接触表面温度和载荷的变化,发现接触换热系数与温度并不存在简单的正比关系,而与载荷的指数近似成正比关系,并且在相同的接触条件和测量条件下铸造铝合金与5CrMnMo的接触换热系数普遍要比挤压铝合金的小.     

铸件/铸型热力耦合界面换热系数的稳态法测量

通过自行设计的实验装置研究了A356/H13钢在热力耦合下的界面换热系数随温度和接触载荷的变化规律。结果表明:采用由滑轮增力机构和液压增力机构组成的二级增力机构加载的稳态热流方法,可以对铸型/铸件热力耦合界面换热系数进行测量研究;双边加热实验比单边加热实验具有优越性;在所测量的温度和载荷范围内,A356/H13钢界面换热系数随着温度和载荷的增加而呈增大趋势;温度较高时的A356/H13钢界面换热系数对温度的敏感性比温度较低时大;A356/H13钢界面换热系数与界面载荷成近似线性关系。     

超临界压力下浮升力对航空煤油流动换热影响

通过RNG两方程模型结合增强壁面处理法的数值方法,研究了不同重力加速度下,浮升力对超临界压力下水平圆管内RP-3煤油流动换热的影响。建立、验证了计算模型;分析了RP-3煤油在拟临界区热物性变化,并对流动换热受浮升力影响判别准则的适用性进行了比较分析。结果表明:在拟临界温度附近煤油热物性的剧烈变化导致的浮升力作用下,水平圆管内产生较强的二次流动;二次流动减弱上壁对流换热,增强下壁对流换热,增大下壁摩擦阻力,减小上壁摩擦阻力,流动压力损失略有增大;随着重力加速度的增大,浮升力对换热和流动的影响更加显著;最后分析得出Protopopov准则能较好地描述浮升力对超临界压力煤油换热的影响规律和程度。     

接触界面压力对高次谐波和键合强度的影响

为减少超声键合换能器劈刀在振动过程中的非线性振动,改善劈刀振动的稳定性,提高芯片键合的强度,建立超声波在接触界面传播的模型.在超声引线键合机上,通过改变劈刀和变幅杆接触界面的接触压力,分别测量变幅杆和劈刀的振动和芯片键合强度,并对劈刀振动位移进行频谱分析.研究结果表明:超声波通过接触界面时,由于接触界面层的非线性特性会产生高次谐波和波形畸变;劈刀振动中的高次谐波成分对芯片键合强度造成负面影响.只有当接触界面压力适中时,劈刀振动的波形畸变最小,高次谐波成分最少,超声波的非线性系数最小,芯片键合强度最大.测量劈刀振动的高次谐波町以作为预测芯片键合程度的一种方法.     

Heat Transfer Analysis and Heat Transfer Coefficient Determination of Stainless Steel

研究了非等温圆柱体热压时的传热规律，并计算出接触表面热传导系数值。在实验室，测定非变形压缩下的１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢试样若干点的温度，根据得到的数据分析工件导热特性，利用有限差分技术，确定热传导系数值。     

新型热法磷酸燃磷塔传热系数计算

传热系数的确定是新型热法磷酸燃磷塔设计的关键。燃磷塔内的传热以辐射为主，其总体传热系数与辐射换热系数近似相等，是系统黑度、烟气平均温度及壁面温度的函数。提出了一种适用于连续快速燃烧燃磷塔传热系数计算的工程方法，并依燃磷量240kg/h燃磷塔的实测数据对其进行了校核，结果表明由该法计算得到的传热系数理论值与实际运行情况基本相符，能满足工程计算的精度要求。     

管式换热器传热系数的研究

研究影响传热系数的因素,包括换热器几何结构和列管换热器的不同管程流动分布的影响,以便在设计过程中合理调整结构参数,使换热器提高传热性能.通过对换热器结构、流动状态、管程流动分布变化的实验,处理并分析实验数据,得出在套管换热器内,插入强化丝不仅可以增加空气侧对流传热系数,而且对蒸汽侧对流传热系数也有提高作用,空气流速越快,效果越明显;列管换热器中,单管流动总传热系数最大,随着流通管数的增加,流速降低,传热系数降低.插入强化丝导致流动阻力增大、速率减小、边界层变厚、热阻增加、强化效果不理想.     

基于量纲分析的含蜡热油管道总传热系数预测模型

针对管道运行参数不确定性引起的总传热系数预测误差较大的问题,对与管道总传热系数密切相关的起点温度、油品物性、流速、环境温度及蜡层厚度等多种因素进行分析,提出4种确定总传热系数的无量纲量,建立了基于量纲分析法的总传热系数预测模型。通过共线性诊断方法简化模型,并确定各无量纲量的物理意义。运用十折交叉验证理论对模型进行优化求解,并应用于现场输油管道的温降预测。与反算法相比,代入模型求得的温降平均相对误差降低2.88%,预测误差更加符合正态分布,且模型具有较高的稳定性及泛化性。     

微生物污垢对翅片管换热器空气侧换热和压降特性的影响

为了研究翅片管换热器表面微生物污垢对其换热和压降特性的影响,对4种不同污垢程度的翅片管换热器进行了实验.比较分析了不同ReDc下,不同微生物污垢面积的换热器和清洁换热器的换热和压降特性.结果表明:在RReDc较小时,微生物污垢对换热器空气侧换热有一定的增强作用,随着RReDc.的增大,增强作用逐渐减弱;当RReDc1200后,污垢对换热只起到衰减的作用.微生物污垢对压降的影响明显大于对换热的影响.随着RReDc.的增大,污垢压降因子逐渐减小,并且污垢面积越大,减小的趋势越显著.     

水管冷却等效热交换系数及参数敏感性分析

为了更加精确的进行软水管冷却仿真分析,对第三类边界冷却水与混凝土间的等效热交换系数进行了研究,分析了其变量对冷却效果的影响,结果表明：增大管径,减小管壁厚度可以明显的加大水管冷却效果,流速变化对冷却效果影响不是很大,实际工程施工通水冷却要保证冷却水管流态为紊流。     

墙体传热反应系数的计算

墙体传热反应系数的计算何嘉鹏徐明立（南京建筑工程学院城建系,南京２１０００９）（东南大学建筑设计研究院,南京２１００９６）王东方（南京建筑工程学院机电系,南京２１０００９）研究空调房间围护结构的传热动态特性,寻找空调房间墙体结构传热传递函数的求解方...     

水冷换热系数的研究及平面凝固铸造的数值模拟

分别建立了喷雾冷却和平面凝固铸造的二维计算模型.根据对1070铝合金方锭末端冷却所测得的温度数据,反求出不同水压下冷却面表面温度与换热系数的变化规律,并将其作为边界条件导入平面凝固铸造的计算模型进行可靠性验证.结果表明:界面换热系数随冷却面温度的降低先升高后降低,在400K左右达到峰值.随着冷却水压的增加,换热系数的峰值和峰值对应的温度值也相应增大.铸造实验测温结果表明:所用平面凝固装置可实现凝固前沿宏观上呈平面上升,且凝固过程中铸锭各处冷却均匀;与数学模型计算结果吻合良好,说明该模型可用于平面凝固铸造工艺方案的研究.     

高炉冷却壁热表面传热系数的研究

基于边界条件替代法建立了高炉冷却壁热表面与炉气间的传热系数计算模型.采用试验测量冷却壁温度场和温度场数值计算相结合的方法,确定了炉气温度为505～1 248 ℃时炉气与冷却壁壁体及炉气与捣打料间的传热系数.理论分析了在炉气温度较高时炉气与捣打料间传热系数大于炉气与冷却壁壁体间传热系数的原因,从而改变了以往在冷却壁传热模型计算中冷却壁热表面传热系数只用一个综合传热系数的观点,两种传热系数的区分使传热数值计算精度更高.     

半埋热油管道传热研究

受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响,埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型,并利用数值模拟手段对不同条件下管道的传热特性进行了研究。结果表明,管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明显的非线性关系;线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差;管道刚好完全掩埋时与完全不掩埋时相比,总传热系数出口温度的差异较大,且管径越大,差异越显著;当环境流体的温度较低时,管道出口温度对相对埋入面积更敏感。