热管功率分布误差对热板温度场的影响

工业生产中常用的加热装置热板的表面温差均匀性是一个的重要技术指标.由于加热元件的功率大小与分布是热板设计的重要参数,因此它的制造误差对其性能影响很大.针对影响热板加热均匀性技术指标的误差因素进行了相关研究.通过温度场的敏度分析得到了计算热板温度场热流敏度的控制方程,从而可进一步准确计算出热板发热元件热管的功率大小与分布误差对热板加热均匀性的影响程度,对指导相关的热板设计、控制误差及保证热板均匀性具有一定的指导意义.     

红外热像法识别粘钢法加固混凝土结构空鼓缺陷研究

基于ANSYS有限元方法,模拟分析胶粘层不同缺陷尺寸和类型,分类研究钢板内侧粘结层缺陷尺寸与钢板表面温度分布的关系.结果表明:在同一热激励下,当粘结空鼓缺陷远离钢板,且空鼓与钢板之间存在结构胶夹层时,长时间的激励才能在钢板外表面形成粘结空鼓中心与边缘的较大温差.由于热量向空鼓方向传递的同时也沿钢板平面向周围传递,造成钢板外表面温度变化不明显,因此检测识别较为困难.     

双层滤料颗粒床除尘器预热过程的仿真研究

颗粒床除尘器在脱除含尘热解煤气粉尘前需要进行预热工作, 从而避免因携带的焦油冷凝造成设备损坏无法工作. 为研究此过程, 采用FLUENT软件对一个大型颗粒床除尘器的预热过程进行数值模拟. 该除尘器壳体内径4.8m, 高度22m, 壳体内沿垂直中心线上安装6个内径3.4m、高1.8m的过滤床. 模拟结果表明, 当预热气在过滤床流速为0.1m?s-1时, 壳体内壁面上下最大温差为76.9℃, 除尘器从10℃加热至500℃需要98880s. 本次模拟采用的阶跃式分段预热制度使除尘器壳体内壁面上下温度差较小, 减小了因温度不均匀造成的材料变形, 模拟中的滤料和壳体温度及预热所需的时间也可给实际的工程应用提供参考.     

预应力CFRP板平板锚具承载力评估理论与试验研究

为揭示CFRP板平板锚具的锚固机理, 建立了该锚具的承载力理论模型, 并利用该模型预测CFRP板平板锚具的临界锚固长度. 通过试验获得了模型所需的锚固界面剪应力与压应力的关系式. 该模型研究了锚固区界面剪应力的纵向折减及横向压应力分布的不均匀性, 并通过试验测得了界面剪应力的纵向折减系数. 利用上述模型就平板锚具设计参数对锚固性能的影响进行了分析. 结果表明, 界面剪应力折减率随着锚固长度的增大而增大, 横向压应力分布的不均匀性随着锚固宽度的增大而增大, 增大界面压应力和夹板厚度能有效提高横向压应力分布的均匀度; 临界锚固长度随夹板厚度的增大而减小, 且当夹板达到合适厚度后继续增大, 对临界锚固长度的影响逐渐变小; 随着界面压应力的增大, 界面剪应力增大, 临界锚固长度减小; 对于工程常用CFRP板尺寸100mm×2.0mm, 当界面压应力取100MPa, 平板锚具夹板厚度取32mm时, 所需的临界锚固长度为296mm, 对应的锚具设计承载力为480kN, 理论上能使CFRP板抗拉强度获充分发挥.     

超强激光与等离子体靶相互作用中高能离子的定向发射

等离子体薄靶作为控制激光加热和产生高能粒子的驱动源在激光核聚变快点火方案中被广泛应用.本文用二维粒子模拟方法研究了超强超短脉冲激光与平板等离子体薄靶相互作用中产生的高能离子.模拟研究结果表明,在平板等离子体薄靶后表面所产生的高能离子的角分布较小,定向性好,能获得很高的能量.并且等离子体薄靶的形状对高能离子的产生和会聚有一定的影响.     

混凝土材料的平板撞击实验与数值模拟研究

通过实验和数值模拟研究了混凝土材料在强冲击载荷（平板撞击）下的动态特性.采用内径57mm的一级轻气炮实验结合高阻锰铜压阻计的动态测试技术,得到了C40混凝土试样的原始电压-时间波形曲线,并换算得到相应的应力-时间波形;分析应力波传播速度,得到材料的最大应变率约为55.40×10s-1,压力峰值区间为0.340~2.702GPa.实测结果表明：不同位置处的压力在快速上升至峰值后均随时间衰减,且冲击波峰值随传播距离快速衰减,呈现出明显的粘弹性特征和耗散特性.并利用LS-DYNA程序对混凝土试样的平板撞击实验过程进行了数值模拟,模拟的应力-时间曲线与实测压力波形走势完全一致,峰值很接近,整体吻合较好.     

磁性壳聚糖微球的制备及其对脱落酸的吸附

采用乳化交联法,经戊二醛交联包埋自制磁性颗粒,制得磁性交联壳聚糖微球.对其形貌进行分析,结果表明,该磁性微球表面平滑,粒径均匀.该微球对初始浓度32.28 mg/L的脱落酸吸附量为8.709×10-5mol/g,一次吸附率为89%.其吸附等温式符合Langmuir模型,表明吸附过程是以化学吸附为主的单分子层吸附.动力学过程用准二级吸附动力学模拟,线性相关系数0.999.     

基于CUDA并行的全球海洋表面温度场等值线提取算法研究

在分析GPU并行架构和CUDA灵活可编程性基础上,提出了一种基于区间块搜索的等值线并行提取方法,可应用于全球海洋表面温度格网数据的分析.算法有效减少了等值线追踪过程中重复性的格网遍历及不必要的格网搜索.最后,实验采用了不同规模的海表温度场格网数据进行等值线的提取并比较串并行耗时,结果表明:(1)算法能实现全球海洋表面温度等值线的有效提取并提高其效率,尤其对于大规模格网数据;(2)基于所有实验数据,格网规模大于720×1 440时,相较于串行过程GPU执行体现了其效率上的优势,GPU与CPU串行耗时的加速比最大可达3.124.     

W(110)表面反常STM图像的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的第一性原理方法研究了W(110)p(1×1)表面的STM图像对于衬底偏压的依赖性.计算结果表明:在衬底负偏压条件下,W(110)p(1×1)表面的钨原子在STM图像中显示为暗点而非通常在其它过渡金属中观察到的亮斑,并且暗点随偏压绝对值的减小而逐渐弱化.计算还模拟了恒流模式的STM测量时针尖的起伏变化.当衬底偏压在0～100meV区间时,针尖起伏高度最为明显(～0.006nm).在更高的正偏压下,STM的针尖起伏随偏压改变而线性变化(0.0015～0.0035nm).这些结果说明了W(110)p(1×1)表面是非常平坦的.由于钨原子的价电子为5d态,和3d电子相比具有更为扩展的行为,表面态电子波函数交叠区间集中在原子周围,所以STM测量时亮点突起出现在原子的周围.     

基于数字图像相关方法的不锈钢内部缺陷检测研究

不锈钢材料内部缺陷检测是无损检测领域的研究热点和难点之一,尤其对微小和闭合裂纹的检测.本文提出了一种基于数字图像相关方法的应变集中缺陷识别方法,即对试样表面采用曝光灯进行辐射加热,利用数字图像相关方法定量分析试样表面应变场,通过试样表面高应变区域的表征,实现对金属内部裂纹的检测.结果表明,该方法可以在试样加热过程中表征不锈钢内部裂纹,其有效检测深度可达3.71 mm.     

铝合金非等界面复合板的轧制可行性分析

基于ANSYS LS/DYNA仿真软件, 探究不同压下率、轧制温度对铝合金非等界面复合板的影响规律, 并通过热轧实验对非等界面复合加以验证. 结果表明: 随着压下率的增大, 垂直压应力也随之增大, 同时垂直压应力呈现流道附近最大, 两端边部最小; 轧制过程中的上下板垂直应力变化趋势一致, 通过最大垂直应力与变形抗力比值分析得出边部区域复合较为困难. 热轧温度在400℃、430℃时, 边部界面在压下率为30%时就能完全复合, 此温度利于复合板复合; 热轧温度在460℃时, 边部界面在压下率为50%时才能完全复合, 不利于复合. 选用仿真优化参数组, 通过实验对比取样发现, 在微观下看到明显的复合界面与非复合界面的交界处, 说明非等界面复合板成功复合, 这为其他金属非等界面复合判断分析提供了理论基础.     

绿色建筑中可再生能源供暖与制冷的利用效率分析

为了分析绿色建筑中可再生能源供暖和制冷的利用效率, 本文提出了采用能级平衡系数和一次能源 效率指标来评价分析可再生能源的利用效率. 采用该评价指标对某三星绿色办公建筑和某一星绿色图书馆建筑进行了分析. 结果表明, 冷热源一次能源 效率越高, 可再生能源利用效率就越高; 可再生能源系统能级平衡系数越小, 能量系统的匹配程度就越高, 能量利用就更加合理. 对于绿色办公建筑, 供暖和制冷时, 可再生能源地源热泵多联机的能级平衡系数和一次能源 效率均优于常规能源系统的多联机. 对于绿色图书馆建筑, 制冷时, 常规能源水冷冷水机组的能级平衡系数和一次能源 效率均优于地源热泵, 但供暖时地源热泵的能级平衡系数和一次能源 效率远高于制冷时. 因此, 对可再生能源同时供暖和制冷系统进行利用效率分析时, 应把两者作为一个整体进行分析.     

工艺参数对GH4169壁厚渐变锥形回转件热强旋成形壁厚均匀性的影响

以GH4169高温合金为材料, 在Deform-3D软件中建立了壁厚渐变锥形回转件热强力旋压有限元模型. 通过正交试验法, 研究分析各工艺参数对工件整体壁厚偏差影响程度的先后次序, 并得到最优工艺参数组合. 结果表明, 各工艺参数对工件整体的壁厚偏差影响的主次关系依次为: 旋轮圆角半径、旋压温度、旋轮进给比、芯模转速; 最优工艺参数组合为: 旋压温度1000℃, 旋轮圆角半径4mm, 芯模转速240r?min-1, 旋轮进给比0.3mm?r-1. 通过热强力旋压实验, 对比分析实验结果和仿真结果发现, 两者趋势相同, 整体壁厚偏差平均值误差为14%, 表明仿真模拟可靠, 可为壁厚渐变锥形回转件精确成形提供参考.     

水-酒精混合蒸气在水平圆管横截面换热特性的研究

本文搭建了水平圆管管外凝结传热实验台,以水-酒精混合蒸气为工质,在不同蒸气压力和不同酒精浓度的条件下对水平圆管外凝结换热特性进行了研究,并实现了实验的可视化,分析了不同酒精浓度下造成凝结换热特性差异的原因.实验结果表明：凝结表面不同位置的传热系数不同,表面张力梯度大的位置凝结传热系数较大.在相同流速和浓度条件下,酒精浓度较低时凝结传热系数随蒸气压力的升高而升高,但在高酒精浓度下,凝结液表面张力梯度减小、扩散热阻的影晌增大,蒸气压力对于凝结传热系数的影响并不明显.酒精浓度对凝结传热系数的影响因不同横截面测温点有明显差异,在浓度为2%和5%时传热系数差异较大,而在其他浓度时横截面不同测点的凝结换热效果差异较小.     

CO在Si(100)表面生长的光电子谱研究

本文着重介绍了 CO /Si( 100)界面 CO原子与表面 Si原子的相互作用. 在不同覆盖度或经不同退火温度处理, CO, Si原子之间存在不同的相互作用. 当覆盖度为 10ML时经 350℃退火处理后, Si( 100)表面将形成 COSi2 处延.     

聚氨酯U001红油宽温域老化特性的试验研究

国内外对聚氨酯耐15号红油老化特性的研究较少, 开展不同老化温度和时间下聚氨酯密封材料性能演化的研究具有重要意义. 依据GB/T 1690-2010开展聚氨酯U001红油宽温域老化特性试验研究, 分析聚氨酯U001宏观力学性能及微观官能团随老化温度和时间的变化规律, 揭示宽温域下聚氨酯U001的红油老化机理. 结果表明, 聚氨酯U001红油老化过程伴随内部溶胀和氧化反应, 导致聚氨酯内部交联密度降低, 氢键数量减少, 质量变化率不断上升, 应力-应变特性变差, 拉伸强度、压缩永久变形等力学性能参数随之下降, 其中以压缩永久变形性能下降最为明显; 聚氨酯U001可在工作温度≤55℃时长期使用, 在工作温度为70℃时仅可短时间使用.