多物理场耦合仿真对流在微波加热中的作用机理研究

微波炉加热水或者牛奶等液态食物时,在温度横向分布向不均匀的同时会出现比较明显的纵向不均匀,其特点是上部的温度高于底部温度,最终导致微波加热不充分.为了分析温度纵向不均匀性产生的作用机理,以进一步提高加热效果,本文使用了多物理场仿真软件,模拟了微波与常规电热器等底部加热方式加热一杯水时温度变化的情况.通过分析对流现象对电场与温度分布的影响,我们发现：由于微波加热的不均匀导致对流只发生在局部区域,无法形成类似于电热器底部加热方式中自下而上的对流,最终导致了温度分层的现象.     

氩和氪混合物不透明度研究

用SHML理论模型计算了Ar和Kr混合物的不透明度,研究了温度在100～900 eV,密度在0.5～2 g/cm3范围内Ar和Kr混合物平均不透明度随等离子体密度和温度的变化规律.结果显示,平均不透明度增高或降低的现象不仅与混合物有关,而且与等离子体的温度有关.在100～200eV的较低温度下,Ar和Kr混合后的平均不透明度比纯氪低,但在800～900eV的较高温度范围内,Ar和Kr混合后的平均不透明度却比它们为纯元素时出现了增高.不透明度的增高有利于减小杂质离子辐射对聚变反应的破坏.     

硅压阻式压力传感器温度性能的改善

硅压阻式压力传感器产品分为提供温度补偿与不提供温度补偿两种.本文从使用者的角度针对国产桥路封闭式GYC型传感器提出几种改善温度性能的方法,可以使传感器的零位温度系数与灵敏度温度系数方便地达到10~(-5)/℃数量级.这些方法同样适用于不提供温度补偿、桥路不封闭的其他型号传感器.     

高温空气回转窑内燃料着火的突变特性

在高温空气回转窑燃烧中,着火是一个非线性突变过程.文中根据热流势函数,以炉膛温度为状态变量、高温空气温度和空气量为控制变量,建立了零维尖点突变模型,以解释高温空气回转窑内着火的复杂现象和系统出现的不稳定状态.结果表明:高温空气量的变化,会使得系统内部的热量产生波动,引起着火或熄火,而高温空气温度的提高可以使燃烧的不稳定区域减小;在木屑回转窑燃烧条件下,高温空气温度达973 K以后,燃烧的不稳定区域逐渐减小,在高温空气温度为1473K时,不稳定区域完全消失.     

桩基静载过程中OFDR温度补偿试验研究

桩基静载试验是一种准确、可靠的桩基承载力测试试验，通过静载试验中桩身变形的测试，有利于分析桩基变形和承载特性.在桩基静载试验过程中，采用光频域反射（OFDR）技术开展桩基变形测试，考虑到温度的影响，对OFDR技术测得应变结果进行了温度补偿.结果显示：在本次试验中，用于温度补偿的温度传感光纤应变值随着桩顶上部加载出现了较大的变化，其原因是光纤传感器与钢筋笼之间绑扎过于紧密.对比进行温度补偿和不进行温度补偿的桩身应变数据，发现不做温度补偿造成的影响不能忽略，因此应变传感光纤测试结果必须进行温度补偿.研究结果可为桩基变形高精度监测提供科学参考.     

基于磁悬浮密度计的高精度流体PVT测量系统

建立了一套基于磁悬浮密度计的流体PVT测量系统,其温度测量范围203.15~423.15 K,标准不确定度为0.005 K,压力测量范围0~7 MPa,标准不确定度为700 Pa.通过对恒温系统的改进,缩短了实验本体达到热平衡的时间,提高了温度稳定性.利用该系统对高纯氮气在271~345 K,0~6 MPa范围内进行了密度测量,实验结果与NIST REFPROP9.0数据相比偏差在0.1%以内,并对由于拟合维里方程的不确定度、温度测量和压力测量不确定度引起的密度结果的不确定进行了分析.     

一个三参数的天气数值预报模式

本文考虑上下层温度埸不一致的天气发展过程,引用平均等压层(?)≈500mb.的高度及其温度和1000 mb等压面的温度T_0为三个参数,建立了一个三参数数值强报模式.     

钢板不等温拉深成形的影响因素研究

建立了高温下方盒形件不等温拉深成形的有限元模型.利用正交试验,研究热冲压过程中模具温度对22MnB5钢板的不等温拉深成形能力的影响,并分析零件几何参数对22MnB5钢板的不等温成形能力的影响.结果表明,模具温度越高,22MnB5钢板的成形能力越好;其中凹模温度对成形能力的影响最大,压边圈影响次之,凸模温度影响不大.方盒形件的凸、凹模圆角半径越大,22MnB5钢板在高温下不等温拉深成形能力越好;转角半径越大,转角区域越不易起皱.     

地表覆被与人口密度变化对城市地表温度的影响分析——以郑州市为例

以郑州市为例,基于多期Landsat遥感影像和夜间灯光数据分析了城市地表温度、不透水面、植被以及城市人口的时空变化特征,并从不透水面、植被和人口密度三个方面分析其对城市地表温度的影响.结果表明:郑州市明显存在地表温度中心城区高,郊区低的热岛效应,热岛斑块逐渐向东南部、西部和北部扩散且逐渐破碎化,热岛面积呈增长趋势;不透水面指数与地表温度呈显著的指数正相关关系,植被指数、人口密度与地表温度分别呈现出较显著的线性负相关和正相关关系.利用逐步回归的方法表明,不透水面是影响城市地表温度的主要原因,植被和人口密度也是影响城市地表温度的重要因素.     

电磁软接触连铸圆坯结晶器传热分析

针对电磁软接触连铸过程,建立了结晶器三维电磁场及温度场模型,研究了电流、电源频率、铸坯与结晶器间热流密度以及绝缘材料导热性能对温度场的影响.结果表明,在高频电磁场作用下结晶器壁温度相比传统连铸结晶器有所提高.当前计算条件下,频率和电流增大,结晶器壁峰值温度随之升高.热流密度的大小直接决定着结晶器壁的温度分布,热流越大,温度沿高度方向的不均匀性越明显,沿结晶器周向,由于材料不连续引起的温度梯度也越大.绝缘填缝材料的导热性能对结晶器壁温度分布有较大影响,导热性能差的绝缘材料使温度沿高度方向出现两个峰值,分别对应于切缝的两端,加大了铜壁的温度梯度.     

温度不均匀性对吸收池中气体吸收的影响

为研究温度不均匀性对低温控制吸收池中气体吸收的影响,建立了桌面不锈钢体低温控制吸收池体积分数标定装置,并使用自行编制的大气辐射传输软件ARH iRS进行模拟计算.实验结果和数值模拟计算结果表明,长1m,充满1.01×105Pa二氧化碳(CO2)气体的吸收池,由于吸收池内外温差导致内部温度不均匀分布(吸收池中轴向温度呈中心对称分布,且吸收池中间的气体温度较低,两端靠近窗片处的温度比中心温度高276~278 K),温度不均匀分布对吸收池气体吸收透射比的影响不大于0.05%,对反演体积分数的影响不超过0.80%,能够满足体积分数定标的需要.     

计算机自校正多点温度测控系统

计算机技术为提高测控系统的精度提供了新手段.我们研究了用软件修正测量误差的方法,并把它用在多点温度测控系统中.此系统已于1984年11月用于广西玉林自行车一厂,对四个烤漆炉同时实现温度的监测与控制.它克服了目前国内一直沿用的人工测控的检测精度不高、温度控制不稳定以及产品质量难以保证等缺点.该系统的主要功能是:1.可按工艺要求对温度在40～350℃之间的四个烤漆炉进行温度的自动检测与控制;2.能获取给定热源分布下炉内温度的数据,以提供合理调整热源分布的方案;3.能得到各烤漆炉在不同的环境温度下炉内温度随时间的变化情况,以提供合理利用能源的     

阶跃反应性扰动及温度变化下压水堆堆芯响应特性的SIMULINK仿真

阐述了压水堆堆芯的数学模型,基于SIMULINK计算仿真工具,建立了相应的仿真模型,并进行了仿真计算.结果表明:不考虑中毒效应,引入反应性阶跃扰动和冷线温度扰动,由于温度效应的负反馈作用,中子密度、燃料温度和冷却剂温度能够到达一个新的平衡,核反应堆具有内在的自稳定性.考虑中毒效应后,反应堆受到的扰动减少,有利于反应堆的自稳定性.     

振荡周期不受温度影响的生物调控网络的数值研究

生物学中普遍存在的生物钟的基本特性之一是其振荡周期不随环境温度变化而变化,即具有温度补偿特性,其机制是近年来研究的热点.本文对具有振荡周期不随温度变化的基因调控网络做了数值分析.温度补偿振荡是一种系统水平的性质,跟网络的拓扑结构具有密切联系.对多节点的仅有抑制性调控关系的随机网络的计算表明,温度补偿的振荡行为可以仅仅通过采用适当的拓扑结构实现,而不需要细调的动力学参数.对所有3个节点网络的穷举发现,温度补偿振荡网络结构上是两种性质互补的振荡网络模体的组合,即延迟的负反馈网络)、抑制子振子和激活抑制振子、底物耗尽振子的组合.对网络振荡周期随参数的敏感性分析表明,温度补偿振荡可以通过熔断机制来实现,振荡周期仅敏感依赖于极少数的反应速率常数,而这些常数的活化能很小因为阻断了温度对振荡周期的影响.     

模糊控制器在温度控制系统中的应用

针对温度控制系统被控对象中普遍存在的大惯性、纯滞后的实际情况,采用把模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了温度模糊控制系统.同时,设计时考虑到温度控制系统升温时一般温度偏差负值较小,因此模糊控制器误差的论域采用了正负不对称取法,以简化控制规则和控制器.仿真与实验结果表明,该控制方法很好地改善了系统的动态特性,提高了稳态精度.     

钢-混凝土结合梁试件降温与升温过程的数值计算

根据非稳态导热的控制微分方程,建立了钢-混凝土结合梁试件降温与升温过程的数学模型.将恒热流的三维导热问题视为相应的3个一维导热问题的叠加,并采用有限差分法对控制微分方程进行离散,对钢-混凝土结合梁试件在强迫对流环境下的降温(25～-45 ℃)和自然对流环境下的升温(-45～25 ℃)中的温度分布进行了数值计算.研究结果表明:在降温与升温过程中,钢-混凝土结合梁试件内部各点温度变化速率不相同,导致试件内温度分布不均匀,形成了温度梯度;气温的较大变化会使钢-混凝土结构内部温度分布不均匀,由此产生的温度应力可能会破坏桥梁结构.     

温度补偿对航天微电机转速稳定性的改善

从润滑性能引起航天微电机结构温升的角度出发,基于SKF轴承摩擦力矩计算方法,使用MSC.MARC软件,计算了电机在运转和停机状态下各部件的温度分布情况.分析结果显示,由于轴承内圈温度高于端盖,润滑油向端盖扩散,轴承系统润滑性能降低,引起电机转速不稳定.通过在支架端面施加8W的温度补偿,可使轴承内圈温度始终低于轴承端盖温度.仿真和实验证明,施加温度补偿可使微电机的转速稳定性满足设计要求.     

不同温度下β-HMX状态方程的分子动力学模拟

为了研究β-HMX性能随温度的变化,用分子动力学方法对不同温度条件下β-HMX晶体进行了计算模拟.用3阶Birch-Murnaghan方程和Hugoniot关系对计算结果进行拟合得到不同温度下β-HMX的状态方程.模拟结果表明,β-HMX随温度升高而变得易于压缩,高压会抑制β-HMX的热膨胀;β-HMX晶胞参数具有压缩各向异性,这种压缩异性不随温度的改变而改变.     

热力学第零定律的证明

本文认为不依靠温度概念,对内能和热量进行测量是可能的.不依靠热力学第二定律,仅由第一定律就能证明温度函数的存在性和热力学第零定理.     

中低Z元素等离子体辐射不透明度的计算

在局部热动平衡下,采用改进过的平均原子模型的解析式对Fe、Al等离子体在温度、密度较高时的不透明度进行计算.并考虑到元素序数、温度和密度对不透明度的不同影响,引入了一个经验性的修正因子对束缚-束缚跃迁谱线的线宽进行了修正,修正后的不透明度的计算值更接近实验值.