双组元姿控发动机燃烧与传热的数值分析

本文在前人建立的发动机燃烧模型的基础上加入了热传导模型和辐射模型，采用一体化耦合方法对发动机的燃烧和传热进行了分析计算。仿真结果表明，一体化的数值模拟得到了与理论分析相一致的结果，较好的反映了发动机工作状态下内流场和壁面温度的情况，辐射模型的加入。也使我们对小发动机燃烧室内燃气的辐射有了初步的了解。为了更好的对计算结果进行分析，本文还计算了绝热边界条件下发动机的内流场，并将结果与耦合计算情况进行了对比，并估算了发动机外壁面散热对发动机性能的影响。     

涡流冷壁推力室传热模型分析计算

研究发动机燃烧室温度优化控制问题,由于燃烧室温度控制较难,为了预估新型涡流燃烧冷壁火箭发动机的壁面温度,根据发动机内部流动和传热分析,对组合化学平衡、辐射传热和热传导特性,提出了一维传热模型.采用模型对以氢氧为推进剂的涡流燃烧室进行了传热过程和影响因素的仿真分析,获得了稳定状态下的壁面温度,以及燃烧室压力、氧化剂喷注速度、燃烧室长度等参数对壁温的影响关系,仿真结果与实验一致.证明模型为涡流燃烧发动机设计提供了重要工具,对进一步的实验研究有指导意义.     

飞机座舱温度场数值仿真研究

要为飞机座舱空气分配系统以及飞机的环控系统提供更为可靠的设计依据.应寻求更加接近实际的座舱温度场的分布情况.根据飞机座舱内实际存在的传热过程,主要在导热-对流传热的基础上考虑了辐射传热,在利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对飞机座舱温度场的数值仿真过程中,加入了离散坐标辐射模型,主要壁面采用了对流-辐射混合热边界条件,而且考虑了太阳辐射对舱内温度场的影响.针对某战斗机的设计状态点对其座舱温度场进行仿真,得到了该条件下的舱内温度分布和辐射换热量,计算结果跟传统方法进行了比较,表明了实际性和可行性.     

密闭腔内快速传热中壁面温度的软测量方法

在分析机理的基础上，对密闭腔内快速传热中壁面温度的软测量方法进行了研究，建立了快速传热中壁面温度软测量的模型，给出了模型的三种解法。通过实例结果表明：采用软测量方法，选择变化缓慢的温度为二次变量，可以实现密闭腔内快速传热中壁面温度的测量，从而降低测试系统的成本。     

高速目标激光辐照温升效应仿真研究

为了研究目标高速运动情况下,高速气流对流换热对激光辐照效应的影响,通过编制了高速目标激光辐照温升效应仿真程序。考虑了对流换热因素和材料参数随温度的变化。为了保证仿真结果的可信性,从理论和实验两方面对仿真模型的算法和参数进行了验证。仿真计算结果表明,对流换热在一定程度上减弱了激光辐照下材料的温升效应,但针对激光辐照下的其它效应,对流换热的影响程度与具体应用有关。     

通风室内地板辐射供暖过程模拟与评价

采用k-ε湍流模型和DO辐射模型建立了室内带置换通风的地板辐射供暖系统的数学模型,数值模拟了侧送风、上送风和不带通风三种情况下的温度分布和速度分布,以及沿辐射地板和外墙上的辐射换热与对流换热的特性,分析了送风方式对室内空气流动和换热的影响。结果显示,室内平均温差在1℃范围内;不同送风方式下,室内空气流动呈现不同的规律;三种情况下沿地板和外墙上的换热过程均以辐射为主,室内辐射平均热流约占总热流的50-60%,其中上送风的比例最大,而三者的辐射强度差别不大;侧送风时沿地板和外墙上的对流换热能力最强。研究表明置换通风加强了对流换热,有利于改善室内的热舒适性。研究结果对地板辐射供暖技术和工程应用有重要意义。     

太阳能电池连续式烧结炉温度场分析

烧结炉炉膛温度的均匀性控制是确保高性能太阳能电池产品质量的关键技术。针对烧结炉炉膛内同时存在热传导、对流、辐射三种传热方式,且相互影响的复杂热流体状态,在分析烧结工艺的基础上,采用了新型环保节能的红外烧结方式,并从理论上分析炉内温度场传热方式和气氛流场气体流动状态,建立温度场对流传热和辐射传热的数学模型,通过对炉内流场与温度场的三维数值仿真结果分析,为优化炉膛的结构设计及控制炉膛内的气流以改善炉膛内温度分布的均匀性提供理论依据,为设备的成功制造提供了可靠的保障。     

基于ANSYS的混凝土箱梁日照温度应力数值分析

为了更准确地计算混凝土箱梁的日照温度应力,根据气象学和传热学的有关理论,综合考虑太阳辐射、混凝土同周围环境的辐射换热以及混凝土同空气对流换热对温度场和温度应力的影响,采用通用有限元软件ANSYS的参数化设计语言APDL及其热瞬态分析和热—结构耦合求解技术,实现了任意时刻箱梁结构温度应力场的仿真。以某箱梁截面为例,计算和分析了其温度场和温度应力,说明了计算程序的适用性。     

人字形波纹板式换热器性能数值模拟的研究

基于简化模型的计算结果难以准确描述换热器内完整的流体流动和换热特性.为此,本文建立与人字形波纹板片完全相同的,含分配区和传热区冷热双流道换热的计算模型,用计算流体力学软件Fluent 6.3,数值模拟4组不同名义速度下流体的流动和换热情况.分析流道内速度场和温度场发现,进口分配区对流体流动分布和换热都有显著影响,还将流体在流道内的流动情况详细描述.两侧流体的压降和进出口温差的计算值与实验值的误差小于6%,较准确地反映了换热器内整体的流动和换热特性,可直接用于研究板式换热器的性能,具有一定的工程实际意义.     

“U型”双排排列辐射炉管的工业应用

为了掌握辐射炉管双排排布对其工艺性能及机械性能的影响,本文采用计算流体动力学方法对采用U型双排排列辐射炉管裂解炉辐射室的燃料燃烧、辐射传热、管内反应等进行了耦合模拟计算,管内采用简化裂解反应模型、管外燃料燃烧采用EDC详细化学反应模型、辐射传热采用Discrete Ordinates模型、计算采用标准κ-ε双方程模型。计算在Fluent 6.3软件中完成,计算得到了"U"型双排排列辐射炉管沿长度方向及周向的热强度分布及温度分布,管壁最高温度出现在距离炉底35%的炉膛高度位置,炉管"迎火面"与"背火面"的最大温度差为30℃左右。收集了采用本方案的工业装置实际运行数据,工业实测数据与数值模拟计算结果吻合较好。工业实际应用表明,"U"型双排排列辐射炉管不但工艺性能优良,同时还具有良好的抗弯曲变形的机械性能。     

热交换器式热量表中热交换器的优化设计研究

在热交换器式热量表中,热交换器相当于流量计,只需测量热交换器进出口温度,就可以计算出流量和热量,有效避免了由于水质问题引起的流量计丧失准确性及损坏问题;但是由于热交换器模型比较复杂,很难用解析法得到流量与温度之间的关系式,对热交换器结构的设计和优化造成了困难;针对上述问题,借助CFD数值模拟软件,建立热交换器的三维模型,在并行计算平台上进行了求解,从而得到了热交换器流量和温差比的关系,并结合模式搜索法对热交换器的结构进行了优化;仿真结果表明,采用该优化方法后,热交换器的性能评价指标R2得到了有效的提高;参照优化后的模型参数,设计和加工了热交换器,并进行了实验验证,实验结果表明,执交换器的R2为0.989,与仿直结果0.987吻合的很好,表明了该优化方法的有效性,且具有较好的实用性和推广价值.     

Optimal Configuration and Performance of Heat Engines with Heat Leak and Finite Heat Capacity

The optimal configuration of a class of two-heat-reservoir heat engine cycles in which the maximum work output can be obtained under a given cycle time is determined with the considerations of heat leak, finite heat capacity high-temperature source and infinite heat capacity low-temperature heat sink. The heat engine cycles considered in this paper include: (1) infinite low- and high-temperature reservoirs without heat leak, (2) infinite low- and high-temperature reservoirs with heat leak, (3) finite high-temperature source and infinite low-temperature sink without heat leak, and (4) finite high-temperature source and infinite low-temperature sink with heat leak. It is assumed that the heat transfer between the working fluid and the reservoirs obeys Newton's law. It is shown that the existence of heat leak doesn't affect the configuration of a cycle with an infinite high-temperature source. The finite heat capacity of a high temperature source without heat leak makes the cycle a generalized Carnot heat engine cycle. There exists a great difference of the cycle configurations for the finite high-temperature source with heat leak and the former three cases. Moreover, the relations between the optimal power output and the efficiency of the former three configurations are derived, and they show that the heat leak affects the power versus efficiency characteristics of the heat engine cycles.     

热管在笔记本电脑散热中的应用

为保证笔记本电脑工作可靠 ,必须解决散热问题。介绍了热管的工作原理及其在笔记本电脑中不同布置方式散热效果的比较应用。     

高热流微冷却器的换热性能研究

对以水为换热介质的微通道冷却器对模拟发热电子芯片进行冷却的换热性能进行了实验研究.通过测量流体的流量、进出口温度、发热片表面热流密度,获得了不同几何结构微通道冷却器在不同加热功率、不同Re数条件下的换热特性和冷却效果.结果表明,微通道冷却器可以有效地对表面热流密度高达5.34×105 W/m2的发热电子芯片进行冷却;微通道冷却器的换热性能随Re数的增大而提高,所提高的幅度随加热功率的增大而增大;微通道的几何结构对换热性能有显著影响,平均Nu数随微通道的宽深比增大而增大.     

动载下轴向槽道热管传热分析

研究超音速飞机气动加热管温度优化控制问题,热管是超音速战斗机机翼热防护中减少机翼与背景环境温差的传热元件,而目前关于动载下热管传热流动特性的研究报道较少.为了建立热传导的控制数学模型,在分析热管工作机制的基础上,建立了轴向槽道热管液相和气相传热流动数学模型.通过有限体积法分别计算出气液相模型,利用不可压缩层流模型推导出了稳态下热管中两相的壁面温度分布情况,了解到旋转产生的离心力对气相的传热影响很小,对液相区的影响较大.通过仿真比较,仿真温度分布和的实验数据基本一致,满足工程要求.为热管在机翼热防护中的优化传热奠定基础.     

常用CPU散热方式及散热性能分析

文章分析了CPU因过热而损坏的原因,对目前常用的散热方式进行了分析比较,对最为流行的风冷散热方式在设计中要重点考虑的问题进行了探讨。     

Acclimatization to Severe Dry Heat by Brief Exposures to Humid Heat

Abstract

Maximal static strengths were determined for one-handed exertions in all directions in the fore and aft plane. Data from 12 males and 10 females (mean age 30·7 yrs, standard deviation (SD)=8·9 yrs, n=22) were obtained with handle heights of 1·0 and 1·75 m. Twelve of the subjects also performed two-handed exertions at the same handle heights. The ratio of mean strengths of females to that of males ranged from 0·50 to 0·83 (for absolute forces) and from 0·63 to 1·00 for forces normalized to body weight. The ratios of one-handed to two-handed strengths ranged from 0·64 to 1·04. Two-handed strengths commonly exceeded one-handed strengths at the lower handle height, but showed fewer significant strength differences (p<0·05) according to direction at l·75m. Both female/male and one-handed/two-handed strength ratios were found to be dependent on direction of exertion and handle height. The observed strength dependencies upon number of hands (one or two-handed), direction of exertion, handle height and sex are discussed. The strength data have implications for use in biomechanical models and task analysis.     

常用CPU散热方式及散热性能分析

文章分析了CPU因过热而损坏的原因，对目前常用的散热方式进行了分析比较，对最为流行的风冷散热方式在设计中要重点考虑的问题进行了探讨。     

热量表的热量计量原理及计算

较详细地介绍了热量计量原理和几种常见的热量计量方法。在分析比较后，提出了一种采用k系数补偿功能的计量方法，实现了k系数的温度和压力在线补偿，具有较高的测量精度。给出了具体的计算实例及其结果。