基于温度场反演算法的保温层最佳厚度

为了实现屋顶保温层厚度的经济优化和节能,针对屋顶围护物件设计平屋顶保温层厚度,通过热传导完成几何建模,利用有限差分法对平屋顶室内温度进行数值模拟,应用二分法对保温层厚度进行反演,正演模拟得到的温度和反演得到的温度范围确定出最佳保温层厚度,利用Matlab得到室内温度的仿真结果并进行分析比较。结果表明,根据该方法得出的最佳保温层厚度为29 cm,为实际生产提供了理论依据。     

空调采暖双重功能住宅的屋顶保温层优化分析

满足空调与采暖双重要求的住宅建筑逐年增多，单一工况下的保温层设计方法需要改进，而保温层的性能直接影响建筑的造价和全年运行成本．建立了北方地区冬夏工况屋顶保温层的传热模型。进行了屋顶保温层的优化分析．优化结果可为节能设计提供一定参考．     

一种新的输油管道及其保温层设计方法

在保温管道的设计中,考虑到管道直径的确定与保温层厚度的计算是相互关联、相互制约的关系,提出了从整体费用的角度对输油管道及其保温层进行同步设计的方法。从火用经济学的原理出发,得到了保温管道整体费用方程及确定最佳管径和保温层厚度的计算公式。算例分析表明,该方法能够科学地反映管道直径和保温层厚度的关联关系以及经济环境等参数对管道设计的影响。     

CPR1000核电站压力容器保温层“离线安装”方法研究

文章提出了一种CPR1000核电站压力容器保温层“离线安装”方法；该方案首先通过专用辅助构件将保温层的连接环、吊架和简体保温板提前预制组装,然后通过专用吊具将预制组件整体吊装至堆腔并就位于压力容器支撑环上,最后在压力容器引入时进行保温层与压力容器的连接和调整；从而可避免现有施工方案下核岛环吊长时间重载运行、降低了施工安全风险,同时也使保温层安装工作能够提前进行、优化了核岛安装工期.     

一种新的输油管道及其保温层设计方法

在保温管道的设计中，考虑到管道直径的确定与保温层厚度的计算是相互关联、相互制约的关系，提出了从整体费用的角度对输油管道及其保温层进行同步设计的方法。从Yong经济学的原理出发，得到了保温管道整体费用方程及确定最佳管径和保温层厚度的计算公式。算例分析表明，该方法能够科学地反映管道直径和保温层厚度的关联关系以及经济环境等参数对管道设计的影响。     

寒冷地区农宅地基节能改造

目的为减小由地基传热导致的热损失,提升房间整体热工性,研究寒冷地区农宅地基传热对住宅建筑能耗的影响,优化农宅地基节能改造.方法选择东北地区的农宅进行实验,测试农宅室内外温度和地面下方土壤温度,分析地基的传热过程;利用计算流体力学软件对地基模型的传热过程进行数值模拟,得到地基的温度场分布,分析设置不同厚度的保温层的地基传热过程,并对不同方案的模拟结果进行对比,得出最优方案.结果寒冷地区农村住宅建筑的地基改造可有效减少建筑能耗,当地基外表面敷设保温层为60 mm的苯板时其保温效果和经济性最好,室内地面和墙角相比于不加保温层温度分别增加0.712℃和3.519℃.结论地基的传热过程对室内热舒适性影响较大,在地基外表面设置保温层可有效提高室内墙角温度和室内地面温度,从而减少农宅建筑能耗.     

铁路运输方案编制自动化若干问题的初步探讨

运输方案编制自动化是铁路管理现代化的重要组成部分。本文以优化和定量化为主线,对运输方案编制的总体优化目标,评价指标体系,综合评价与优化方法,方案编制的约束条件及可比方案的形成等基本问题作了初步的理论分析,对方案编制过程中涉及到的众多影响因素,编制原则和具体方法等进行了探讨,目的是为运输方案编制自动化的总体设计奠定理论基础,用以指导其应用软件的研制工作.     

平面连杆间歇机构的综合方法与研究

本文根据间歇机构的基本设计要求,利用优化方法、图解法及解析法对间歇机构进行分级综合,简化了复杂的六杆间歇机构,编制了实用的优化程序,得到一种八杆间歇机构。该机构可利用四杆机构轨迹重合使间歇角大于180°。     

EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工工艺

随着建筑节能和环保意识的不断提高,外墙外保温系统得到了越来越广泛的应用,本文对EPS板的材料,并结合个人在实际施工过程中的经验,对EPS板的施工工艺,包括基层、粘结层、保温层、抹灰层、饰面层进行了较为系统地介绍。     

寒区隧道保温层铺设长度的计算方法

目前寒区隧道保温层铺设长度的设计要求隧道洞内温度场已知,为克服设计时暂无洞内气温实测资料的问题,基于由隧道进、出口气象条件及隧道地形条件求解的温度场解析解,提出了一种保温层铺设长度的计算方法.首先根据由隧道进口气象参数得到的洞内空气年温度振幅与由出口气象参数得到的洞内空气年温度振幅相等这一条件,计算得到受进出口气象影响的临界长度lM.当距隧道进口的长度小于临界长度lM时,利用进口气象参数计算隧道进口段围岩及衬砌温度场;当距隧道进口的长度大于临界长度lM时,利用出口气象参数计算出口段围岩及衬砌温度场,然后由隧道温度场中初期支护与围岩交界面出现0℃的位置确定保温层铺设长度.在铺设保温层后,洞内空气与围岩的对流换热发生变化,根据未铺设保温层和铺设保温层两种情况下的流入控制体的能量相等的条件,推导了保温层铺设长度的修正系数,从而计算出保温层铺设的最终长度.结合实际工程,利用提出的方法计算出保温层铺设长度,分析了关键参数对铺设长度的影响,结果表明:铺设长度随着地温梯度的增加逐渐减小,铺设长度随洞内风速的增加迅速增大.     

Constructal entransy optimizations for insulation layer of steel rolling reheating furnace wall with convective and radiative boundary conditions

Based on the entransy dissipation extremum principle for thermal insulation process, the constructal optimizations for a plane insulation layer of the steel rolling reheating furnace wall with convective and radiative boundary conditions are carried out by taking the minimization of entransy dissipation rate as optimization objective. The optimal construct of the plane insulation layer is obtained. The results show that for the convective heat transfer boundary condition, the optimal constructs of the insulation layer obtained based on the minimizations of the entransy dissipation rate and heat loss rate are obvi- ously different. Comparing the optimal construct obtained based on the minimization of the entransy dissipation rate with that based on the minimization of the heat loss rate, the entransy dissipation rate is reduced by 5.98 %, which makes the global thermal insulation performance of the insulation layer improve. For the combined convective and radiative heat transfer boundary condition, compared the insulation layer having an increasing thickness with that having constant thickness and a decreasing thickness, the entransy dissipation rates are reduced by 16.59 % and 39.72 %, respectively, and the global thermal insulation performance of the insulation layer is greatly improved.There exits an optimal constant coefficient α2,opt which leads to the minimum dimensionless entransy dissipation rate of the insulation layer. The difference between the optimal constant coefficients α2,opt obtained based on the minimizations of the entransy dissipation rate and the maximum temperature gradient of the insulation layer is small. This makes the corresponding thermal stress obtained based on the minimum dimensionless entransy dissipation rate also be small, and the global thermal insulation performance and thermal safety of the insulation layer are improved simultaneously. The results obtained can provide some guidelines for the optimal designs of the insulation layers.     

保温热力管有限元热固耦合分析

节能是保温热力管道设计的主要任务之一。利用ANSYS有限元软件进行热力管道和保温层的热-固耦合分析。通过建立模型,确定条件和参数,先后进行热分析和结构分析,得到热力管道和保温层沿定义路径各处的温度场和应力场。分析结果不仅为热力管的保温设计提供参考数据,还为热力管道的节能设计提供帮助。     

集中供热管网保温存在的问题

对大庆市某供热公司所管辖的40多公里供热管线的保温状况进行了现场测试,发现存在保温材料选取及保温层厚度设计不合理等问题.对供热管线进行了优化设计及保温改造.通过现场测试,对比分析了改造前后管道的散热损失,结果表明,改造后单位面积散热损失减少了90%.     

一种新型保温混凝土多孔砖的研究

新型保温混凝土多孔砖在生产过程中实现了混凝土多孔砖与EPS板的一次成型。通过EPS板与混凝土燕尾连接及内部设置钢丝连接,使承重区、保温区、保护层三者牢固结合在一起。对采用带有灰缝阻热条的保温混凝土多孔砖砌筑的墙体与不带灰缝阻热条的保温混凝土多孔砖砌筑的墙体进行传热系数对比试验,前者比后者低45%,可满足当前国家房屋建筑节能65%的要求。     

多孔介质对太阳池热盐扩散影响实验研究

研究在太阳池底部增设多孔介质水层对太阳池热盐扩散的影响及对水体的传热特性和温度分布的影响.实验结果表明,多孔介质水层可以起到隔热保温作用.测量了石子水层和炉渣水层的热扩散率和导热系数,验证了炉渣水层的隔热保温性比纯水强;通过观测有多孔介质层与无多孔介质层以及不同材质、不同尺寸多孔介质等情况下的盐扩散规律,发现多孔介质层明显抑制了盐的扩散,有利于盐梯度的保持.     

寒冷地区外保温墙体热湿耦合特性

为了研究外保温墙体非稳态热湿耦合传递规律,降低墙体内部受潮的危害,以寒冷地区保定市典型的外保温墙体为研究对象,针对以现浇混凝土为基层和以轻质砌块为基层的外墙外保温系统,通过模拟对它们的热湿传递特性进行横向对比研究。同时从隔汽层的设置与空气层安装这两方面,分析其对墙体热湿性能的影响。模拟结果表明：在寒冷地区冬季工况下,现浇混凝土墙体保温层受潮位置在靠近室外一侧,轻质砌块墙体保温层受潮位置主要在保温层中间及靠近基层墙体一侧,其中轻质砌块墙体的保温层受潮程度较为严重,保温层的最大相对湿度达到71.5%且长期高于室外环境相对湿度,容易发生湿积累。安装隔汽层后,轻质砌块系统保温层含水量下降了17.3%,保温层相对湿度下降到50%以下。安装空气层后,现浇混凝土系统的热阻提高,采暖期最冷日墙体平均温度上升了2.88 ℃,采暖期保温层最高相对湿度下降到了34%,但会增加夏季保温层的相对湿度,综合效果不佳。     

保温管道数值模拟及机器学习预测模型

通过模拟保温管道内流体的热传递过程,分析管道外径和保温层的热导率、密度、比热容、厚度对保温性能的影响规律,并使用机器学习对模拟所得数据进行训练,从而得到不同因素对保温性能的影响比重。结果表明,各参数特征中,管道外径占比39%、热导率占比37%、厚度占比13 %,密度及比热容两者共占比11%,故在影响管道保温性能的各因素中,管道外径、热导率、厚度占主要地位。各参数对保温性能的影响规律不同,多因素共同作用下,难以找到一个统一的函数模型来表达各参数对保温性能的影响规律。基于仿真模拟大量数据,利用机器学习建立预测模型,输入对应的参数即可预测相应的结果,该模型准确率达到99%,可以对实际应用进行指导。     

一种耐高温多层热防护组件结构设计与性能研究

研究了由多种功能层材料组成的热防护组件的结构设计方法与热防护性能.利用仿真计算模拟了高温热环境下由不同厚度的面板层材料与隔热层材料组成的热防护组件的热响应行为,并通过石英灯加热考核验证了优化设计的热防护组件的耐温隔热与可重复使用性能.结果表明,致密的面板层材料具有优异的耐温性能,而由气凝胶组成的隔热层材料具有极低的热导率.根据目标环境匹配设计两种功能层材料厚度,可使多层热防护组件具备经最高温度1 600℃的加热考核后,背温仅为118℃的优异耐温隔热性能.      

水-热耦合作用下严寒地区高速铁路隧道温度场分布规律

为研究严寒地区高速铁路隧道修筑后,衬砌背后围岩冻结引发的隧道冻胀病害问题,以吉图珲客运专线榆树川隧道为例,综合考虑水分迁移和冰-水相变潜热对衬砌-围岩热传导的影响,建立了围岩冻结过程中的水-热耦合模型,结合现场实测大气温度,利用有限元法对榆树川隧道温度场进行了计算,得到了严寒地区隧道温度场的分布规律,确定了隧道发生冻结的最不利位置和最不利时间,并建立了隧道最大冻结深度与大气年平均温度之间的关系,分析了保温层对隧道防冻的作用,给出了保温层厚度和导热系数与隧道冻结深度的关系,提出了防止榆树川隧道发生冻结的保温层导热系数和厚度的建议值.     

潜油电泵检测装置保温结构优化设计

潜油电泵性能检测试验装置的保温效果是试验得以进行的前提条件。根据各种保温材料的特性进行了复合保温结构的优选,并利用共轭梯度法对复合保温结构各层保温厚度进行了反演。优化设计结果保证了在总保温厚度不变的情况下,保温结构达到了最佳的保温效果。试验结果表明,通过地面循环管道的复合保温结构以及空气夹层的井筒保温,保证了系统中的试验循环水从室温加热到180℃仅需约10h。