生物体的物理特征及效应

对生物体多角度观察得出其有多重性质,反过来多重性叠加又构成完整的生物体,人类生命是一种高级的以特殊形式存在的物质运动,人类脱离自然界物理因子、化学因子及社会环境的作用就不可能生存,现代医学模式已由生物医学模式发展到生物-心理-社会医学模式,生物体固有的物理特性与外部物理因子的相互作用,其表现为基因、分子、细胞、组织和器官的生理、生化反应及临床表现,物理因子的生物效应是研究疾病发生、防治的理论基础。     

有机热载体锅炉受热面管的瞬态传热模拟及结垢检测技术研究

以导热油为介质的有机热载体锅炉因其运行温度高,使用不当易发生有机热载体裂解和性能劣化、受热面结垢、过热,且较难通过宏观检验;发现常导致锅炉失效和火灾。建立了有机热载体锅炉受热面管的有限差分瞬态传热模型,研究了管壁结垢对受热面管温度分布的影响;并结合检验实例研究了红外热波无损检测技术在有机热载体锅炉检验中的应用,探索出一种有机热载体锅炉结垢检验新方法。     

地源热泵岩土体初始温度确定方法的实例分析

埋设温度传感器与岩土热响应试验是获取地源热泵换热器设计参数—岩土体初始温度的常用方法,然而埋设温度传感器与岩土热响应试验往往受资金、时间、施工条件等的限制。本文以信阳南湖林语地源热泵系统工程为例,通过理论分析计算其岩土体初始温度,并与用岩土热响应试验与埋设温度传感器所测得的岩土体初始温度作对比分析,结果表明理论计算的结果与埋设温度传感器和岩土热响应试验所得成果相差不超过5%。     

北皂煤矿煤岩含水热模拟产物地球化学特征

为了模拟地质体中油气生成的过程,了解煤系烃源岩成烃热演化特征及其产物的地球化学特征,对北皂煤矿演化程度较低的煤岩进行了(250~600)℃的10个温阶的加水热模拟实验。对原样和热模拟残余物进行油气生成模拟实验和岩石有机碳、镜质体反射率(Ro)、氯仿沥青"A"、族组分和饱和烃气相色谱等生油岩地化分析测定,对反应产物进行了天然气气体组分分析。结果表明煤系烃源岩在不同热演化阶段表现出的地质地球化学特征具有相当大的差异:在有机质热降解—热裂解阶段,温度较低时(325℃),镜质组反射率增长幅度并不太大,通常Ro1.0%,TOC75%,氯仿沥青"A"逐渐增大。随着温度的升高,热演化进程相对加快,Ro值从0.47%~0.97%迅速增大到1.00%~3.73%,TOC值从64.7%~75.1%增大到75.9%~84.5%,而氯仿沥青"A"逐渐下降,从1.46%减小到0.057%。生物标志化合物中,姥鲛烷跟植烷相比一直处于优势,重烃含量也随着温度的升高增多。此项研究对于揭示北皂煤矿煤阶较低的煤系烃源岩在地质体中经历的物理、化学演化过程,各组分的产出特征及变化规律,了解产物的地球化学特征具有重要的意义。     

120℃恒温下十克级DNTF的热失重特性

通过油浴平台恒温加热和热重分析法,表征了十克级3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）在120℃下恒温加热6h的热失重以及相关性能。结果表明,在120℃恒温条件下,十克级DNTF的质量损失与时间呈线性关系,随时间增加而增大,并且热失重与容器径高比有关;DNTF恒温6h后继续恒温6h,热失重速率不变;在此温度下DNTF的恒温热失重主要是由于热挥发,没有发生热分解。在径高比1:1的器皿里DNTF连续加热6h的质量损失为2.7%,说明DNTF在实际工艺条件下操作以及循环再利用均是安全可靠的。120℃加热后DNTF的机械感度有所降低。     

μm级钨粉材料在高能炸药爆炸加载作用下实现基体涂覆的新技术研究

爆炸喷涂技术是材料表面加工领域的研究热点。总结了现有爆炸喷涂技术,并在现有基础上提出了一种新技术——高能炸药爆炸加载喷涂技术。详细阐述了高能炸药爆炸加载喷涂技术的原理,分析了该技术在涂层制备方面的优缺点,并利用该技术进行了μm级钨粉材料涂层的制备。通过对钨涂层的检测,表明高能炸药爆炸喷涂制备的钨涂层具有较好的均匀性和致密性,制备过程热损失小,认为该技术具有宽广的应用前景。     

道路致灾空洞热效应与快速探测可行性研究

为了快速有效地探测出城市道路结构中的致灾空洞,预防路面突然塌陷而导致财产和生命的损失。本文采用理论和数值模拟手段,分析了城市典型的沥青混凝土道路存在致灾空洞时的热效应和温度场变化规律。研究表明：致灾空洞的存在改变了沥青混凝土道路结构传热特性,提高了其热流通量,致使路面结构层传热增多、热量留存减少、引起道路路面温度发生下降。在夏季晴好天气的2:00-22:00时段,致灾空洞提高了道路结构热流通量约4倍多,使道路路面在致灾空洞约2.2倍尺度范围内温度下降1.061℃—1.368℃,目前红外热像仪的探测精度能够探测出其温度变化。因此,采用红外热像技术探测城市道路致灾空洞具有可行性。     

太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究

为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2 ℃,夜间垫面温度达到30.2 ℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45 ℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2 974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1 240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM₁₀6.8 kg等,节能减排量显著。     

基于LabVIEW虚拟仪器技术的湍流等离子体束热效率

为明确不同参数下等离子体发生器的热效率,并精准掌握等离子体束的实时能量,进而将等离子体技术应用于氮化铝粉体等材料制备领域,基于自行研制的两路进气式湍流等离子体发生器,利用虚拟仪器技术以实验方式实现对湍流等离子体束热效率在不同工作参数组合下的实时在线监测,并分析了其热效率特性。实验结果表明：热效率在保护气不变的情况下随主气的增大从51%增加到67%,而在主气不变的情况下,保护气的增大会使热效率呈现先增加后降低的现象。在其他工作参数相同的条件下,70 A电流下的热效率比100 A电流下的热效率高4%左右。     

保暖服传热分析及数值模拟

个体保暖注重人体周围微环境的调节,在满足热舒适度的前提下可以实现节能。使用COMSOL Multiphysics软件建立了人体—保暖服的流动传热模型,研究了循环水入口速度、循环水入口温度、人体代谢率和环境温度对保暖服保暖性能的影响。结果表明：循环水入口速度和入口温度的增大都会提高保暖效果,保暖服的最佳入口速度为0.6 m/s;循环水入口温度每增加5℃,人体平均温度增加3.92℃,人体表面平均温度增加3.90℃;人体代谢率对保暖效果几乎没有影响。设计保暖服时选取合适的循环水入口速度和温度可以满足热舒适度,同时也可以实现节能。