太阳色球层的冲击波加热模型 Ⅱ.中色球层加热模型的计算

利用无磁场和有磁场的冲击波方程考虑了对局部热动平衡的偏离,计算了中色球层太阳宁静区的冲击波加热模型.把计算模型同观测模型(HSRA)比较,得出加热中色球层最可能的冲击波周期是50～100秒,磁场强度的可能值应是5～7高斯.     

激光与汽车工业

国外早就将激光技术用于汽车工业,有许多应用已进入实用化阶段。 激光热处理 激光热处理是激光加工的第二代应用。它与传统的热处理相比具有功率密度高(>10~2瓦/毫米~2)、加热速度快(10~4～10~7℃/秒)、加热时间短(10~(-3)～10~(-7)秒)等优点,因而其热影响区小、内应力小、零件变形     

竖直网状加热元件自然对流的解析模型

本文根据宏观流场与微观(局部)流场的交互作用的概念,为竖直放置的网状加热元件的自然对流传热提出一种新的解析模型.据此可确定金属网的局部放热系数及表面温度.计算结果与实验数据显示出令人满意的一致性.文章还提出了用以计算网状加热元件的局部对流放热系数的无因次准则方程式,可用于工程实践.     

对极型高温超导直流感应加热装置电磁优化

基于高温超导（High Temperature Superconductivity,HTS）直流感应加热技术加热质量好、加热效率高等优点,提出一种基于圆筒形多极直流电机结构的对极铁芯高温超导直流感应加热装置.首先,针对加热装置气隙磁场与铝棒温升特性,采用麦克斯韦方程组与法拉第电磁感应定律,并结合固体热传导方程,建立铝棒加热过程数值模型;其次,兼顾加热装置环形铁芯与直流电机多极结构模式,构建4极与2极电磁模型与热模型;再次,针对铝棒电导率、转速以及长度对铝棒加热过程的影响,利用对极加热装置电磁热模型,研究铝棒内涡流与加热功率的变化过程;最后,针对加热区域磁场强度不足的问题,基于直流电机极靴长度对气隙磁场大小的影响,提出极靴结构改善气隙磁场模型.研究结果表明：2极铁芯结构下铝棒最大磁通密度高于4极结构0.16 T,铝棒最大温度高于4极结构54 K;铝棒内涡流密度和加热功率与铝棒电导率、长度以及转速呈正相关性;极靴结构提高了铝棒磁通密度0.11 T,铝棒温度提升了4.2℃.     

冷热油交替输送加热方案的经济比选

针对冷热油交替输送工艺中加热方案的确定问题,建立了冷热油交替输送管道的热力、水力计算模型,采用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行了数值求解,参考国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验。通过模拟不同加热方案的原油进站温度随时间的变化,分析了加热方案的可行性;按对低凝原油加热时是全部加热还是油尾部分加热提出了2种加热控制方式,研究了采取不同加热控制方式时最低加热能耗的变化规律。结果表明：在取得最佳加热方式时,对低凝油油尾部分加热所消耗的燃料油比对低凝油整体加热的要少。     

基于场路结合的微波加热系统等效电路模型

研究了微波加热过程中微波与被加热媒质之间动态响应过程。在微波加热动态过程中,求解电磁热耦合多物理场方程组复杂且耗时,为此,本文提出了基于“场路结合”的微波加热等效电路分析方法。首先,定性分析微波传输过程中加热媒质、腔壁、微波馈入口介质片的阻抗特性,用阻抗特性相同的电路元件等效微波传输过程中各类介质的阻抗作用,建立微波加热系统的等效电路模型;其次,用全波场分析方法分析媒质、腔壁、微波馈入口介质片对电磁波的吸收、反射和透射作用,微波电磁场的变化用散射参数定量表示;然后,通过参数转换将定量分析得到的散射参数转换为等效电路阻抗参数,代入等效电路模型中,以提高等效电路模型计算的精确度;最后,通过等效电路计算获得微波应用器中加热媒质部分的电场强度,求出媒质耗散的微波功率,进而计算出媒质加热温度。研究结果表明：当计算微波媒质加热温度时,场路结合方法在保证计算精确度的同时计算耗时为有限元方法的一半,体现了场路结合方法的优越性。在不同条件下的微波加热媒质实例计算中,场路结合求解准确率在96%以上,验证了场路结合方法求解微波加热问题的可行性和有效性。     

冷热原油交替顺序输送中加热时机的经济比选

冷热原油交替顺序输送是原油输送领域的新工艺,其中确定经济加热方案是工程应用的关键技术之一。建立了冷热油交替输送管道的水力、热力计算模型,用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行求解,并用国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验。基于加热能耗最小,建立了加热方式经济比选的计算模型。数值模拟了不同的加热方案,计算了低凝油不同加热时机的加热能耗。结果表明：对低凝油油尾提前适当时间加热可大大节省加热能耗;加热能耗随加热时机的延长先下降后上升,最佳加热时机约为10％。     

面向人体热反应计算的加热服装热湿传递模型

服装热湿传递数值模型是评估服装保暖防护性能、计算人体和环境的热湿传递以及评价人员冷暴露安全的重要工具。现有模型主要关注传统的被动保暖服装,针对主动加热服装的模型研究较少,且仅考虑织物层面,不能用于人体实际穿着服装中热反应计算的模拟。该文构建了适用于与人体热生理反应模型耦合计算的主动加热服装多层热湿传递模型。基于被动保暖服装模型,考虑电加热、相变材料(PCM)、吸湿发热等主动加热技术的产热传热机理,建立了适用于主动加热服装的热湿传递通用模型。针对最为普及的电加热服装,进一步考虑服装结构、辐射传热、分区与横向传热的特性,对模型进行优化改进,建立了适用于电加热服装的改进模型。与实验数据对比表明：所建立的通用模型和电加热服装改进模型对局部皮肤温度的预测误差分别不超过0.58℃和0.47℃,具有较好的准确度。所建立的模型可应用于低温暴露场景中穿着主动加热服装的人体热安全及服装防护性能评价,为公共安全以及环境工效学领域的人员防护、应急管理和防护装备研发提供参考。     

原油不加热等温输送工艺参数的计算模型

等温输送是原油管道输送未来发展的方向.为了对原油不加热等温输送的工艺参数进行准确计算,从原油输送管道的热平衡方程出发,综合考虑了保温材料性质、保温层厚度和管道埋深对总传热系数的影响,不同流态对摩阻系数的影响等因素,给出了原油不加热等温输送工艺计算的完整数学模型和计算方法.计算表明,模型及其算法适用于紊流的不同流态区,能较好地反映原油不加热等温输送各工艺参数之间的制约关系.文中模型和算法为原油不加热等温输送的工艺计算和优化设计提供了理论依据.     

生物质材料在秒量级脉冲激光加热下的导热特性研究

通过系统的实验,对常温下生物质材料在秒量级脉冲加热下的导热特性进行了研究,并且针对本实验的条件分别进行了抛物线型和双曲线型两种导热模型的数值模拟,结果发现,傅里叶模型的计算结果和实验结果非常吻合,而双曲线模型的计算结果和实验结果相差很大,这说明在本实验的条件下,在所用的生物质材料中没有发现非傅里叶现象,同时也说明某些文献所述各种生物质材料的热松弛时间为秒量级的结论还有待商榷。     

人体加热治癌中能量分布的计算

提出了一种适合于人体感应加热时多层媒质的三维涡流场的数值计算方法，并用互补变分法、数值解法求出的磁场强度来计算涡流的分布。为验证这种方法，计算了一个放在均匀交变磁场中的导体球的磁场和涡流，结果与理论值相符。用这种方法对人体内涡流进行计算，得出了人体模型内功率密度的分布情况。     

Inconel 718平面移动强化感应加热工艺的温度调控分析

针对平面感应加热工艺线圈磁场难以有效集中、回路空气阻抗过大、加热不均匀等困难,以航空应用较广的镍基高温合金Inconel 718为研究对象,开发了一种表面加热温度可精确调控的可移动平面强化感应加热工艺,并进行了电-磁-热场耦合转变机理以及加热温度的精确调控分析。基于Flux2D建立了该工艺的电-磁-热耦合有限元模型,分析了影响加热温度的主要工艺参数,并结合所搭建的实验平台进行了加热温度验证。此外,结合响应曲面法(RSM)建立了温度的预测控制模型,主要输入工艺参数为电流强度、频率、移动速度和表面冷却系数。进行了三组不同温度分布形态的调控实验分析,结果表明,基于RSM所建立的温度预测模型与实验的调控误差为20%,在可接受范围内。可以认为,通过合理调节该平面移动强化感应加热工艺参数,能够实现加热温度的预测和准确调控。     

扁锭的液芯加热和液芯轧制

建立了反映扁锭特点的钢锭冷却和加热过程的二维数学模型。用该模型对本钢10.866吨扁锭的浇后冷却过程以及在单侧上烧嘴式均热炉内的加热过程进行了计算,由计算得出扁锭实现液芯加热和液芯轧制应该控制的装炉热状态。在炉时间以及温热制度等工艺参数。通过现场实测验证计算结果可信,说明数学模型可用。上述工作为现场制订扁锭的液芯加热和液芯轧制操作规程提供了理论依据,在本钢进行了51炉、6769吨扁锭的生产性实验,实验结果表明该项节能工艺是成功的,并取得了重大经济效益: 1.提高均热炉生产能力1.5倍; 2.降低热耗0.795×10~6kJ/t(ingot); 3.节电3.12kW·h/t(ingot); 4.减少氧化烧损0.5％。     

应用加脉冲梯度场的自旋回波法测量自扩散系数

本文描述了在核磁共振自旋回波谱仪中应用脉冲磁场梯度测量自扩散系数。作者设计并制作了四极型磁场梯度线圈和相应的脉冲电流源,采用多功能脉冲序列发生器控制产生磁场梯度脉冲和射频场脉冲实现了测量。该方法与加恒定磁场梯度的自旋回波方法比较,具有回波信号不变窄,测量准确,灵敏度高,测量范围大,最小测量值已达到6×10~(-13)米~2/秒。     

HL—1装置低杂波加热的动力学分析

1 引言早在七十年代初期就提出了利用低杂波加热等离子体的想法,并且以后又相继开展了大量的理论和实验研究,但至今仍有许多问题尚未解决,其中最重要的是离子主体加热还没有从实验上确定下来,主要是其可重复性太差,与线性理论所预示的结果不符。为此,人们已提出了若干种解释,主要有1)以前处理这个问题的模型太简单了,环形效应等可能使低杂波的传播复杂化;2)在低杂波频率附近,短波更容易在边界被其它非线性因素所吸收或散射,以致无法向里传播。     

横向Ising模型性质的理论计算

利用Bethe-Peierls近似,研究了配位数为6(简立方)和4(平面正方)晶格上的横向自旋1／2的Ising模型的磁学性质,在不同横向场参数下,计算了两个系统的自由能、横向和纵向磁化强度、内能和磁比热等物理量,发现横向磁场对系统的物理量有明显影响,并对系统自发磁化有抑制作用．     

低温蒸煮牛肉品质评价模型的构建与分析

以新鲜西冷牛肉为研究对象,将其真空包装后于恒温水浴锅中加热至中心温度分别为60℃(加热28~32min)、65℃(加热46~50min)、70℃(加热60~65min)、75℃(加热82~86min)。以100℃(加热165~170min)为对照,对各低温蒸煮牛肉样品的嫩度、保水性、pH值、色泽、蛋白质、脂肪、水分等品质指标进行测定,同时利用主成分分析法构建低温蒸煮牛肉的品质评价模型。结果表明,牛肉的pH值、色泽、水分含量受加热温度的影响变化显著(P<0.05),低温65℃加热条件下的牛肉剪切力12.82N,保水性86.71%,色彩强度7.33,均为最佳。由主成分分析法建模,得到第一、第二和第三主成分的特征根,均大于1,其累计贡献率高达96.514%,能较好反映低温蒸煮牛肉品质指标构成的原始信息。由该模型得出低温蒸煮牛肉的质量优劣对应的加热温度顺序为:65、60、70、75、100℃,与模糊数学感官评分结果呈极显著正相关(P<0.01),进一步证实了此模型的客观可靠性。     

北京地温的年日变化与土壤的导温率

本文首先讨论各层土壤温度的分布,及其月平均值的年变化,与不同天气情况下的日变化,最后用不同的方法计算土壤的导温率,并讨论计算结果的准确度。 结果指出北京月平均地温年变化的振幅,在地面约为20℃,随深度迅速减小。在0.75米深度处,地温年振幅为地面振幅的一半。最高最低出现的月份,随深度都有落后现象。但落后的情况,两者并不相同。在25厘米下,各月月平均温度都高於0℃。 地温日变化振幅因天气情况不同,大有差别。根据某月观测纪录,最大达22.3℃,最小只1.5℃晴日远较阴雨日为大。振幅随深度减小,最高最低出现时间随深度的落后现象,晴日也较雨日为明显。 根据随深度振幅减小与位相落后计算得的导温率,因计算方法与天气情况不同,有相当大的变动范围。共平均值为。 0—1 厘米层 0.3×10~(-3)厘米~2/秒 1—10厘米层 1.2×10~(-3)厘米~2/秒 10厘米-1米层 4.0×10~(-3)厘米~2/秒 1—12米层 7.0×10~(-3)厘米~2/秒总平均值为5.0×10~(-3)厘米~2/秒。根据上述导温率的数值,以1厘米深的观测振幅为标准,所计算得的各深度振幅值,与实际观测值极为相近。     

壁面加热对微圆柱漩涡脱落的影响

建立二维数学模型,对比研究了低雷诺数下（0~100）壁面加热对直径分别为2 cm、20 μm及2 μm的微圆柱漩涡脱落的影响规律。深入探讨了直径、壁面与流体温差对圆柱绕流中漩涡生长和脱落规律、尾流区速度、温度场及涡街参数分布等的影响规律及其原因,并基于计算结果拟合出了低雷诺数下斯特劳哈尔数（Sr)与雷诺数（Re)的定量关系式。研究发现当圆柱直径降至2 μm时,与常规尺度圆柱相比微圆柱尾流区涡街的出现明显提前;而壁面加热减小了三者的差距,使三种不同直径圆柱背风区涡街出现的最低Re均降至40以下。微圆柱涡街的漩涡列距和间距之比h/l的值随着温差的增加而逐渐增大;相同温差下不同直径圆柱尾流区涡街h/l均随Re增加而减小,在相同Re下h/l值随圆柱直径的减小而明显增大。存在壁面加热时微圆柱绕流的Sr要高于无加热工况,两者之差最高可达20%左右。     

一维平面爆轰波的周期推进模型

一维平面对称爆轰波的推进具有周期性.其冲击波前沿(该处未发生化学反应)对于波后是亚音速的,由于后续扰动不断追上而衰减.炸药微元被冲击波压缩和加热,经过延迟期,由快速放热而形成冲击波,称为"化学冲击波",追上原冲击波前沿,使之增强到初始强度,至此完成一个周期.