平流层电子设备温度数值模拟

分析了平流层电子设备内外部热环境,考虑平流层大气对流、设备内部自然对流、太阳直射辐射、大气辐射、地面反射太阳辐射、地球红外辐射以及设备自身辐射等因素的基础上,建立了计算电子设备温度分布特征的对流、辐射耦合模型,模拟了其在不同功率、不同对流换热、不同环境条件下的温度分布。结果表明:对于平流层电子设备散热,对流换热和辐射换热都会影响电子设备的温度分布,尽管由于平流层大气压力低、对流换热弱,但对流换热量占到散热总量的60%以上,是散热的主要方式。因此,在平流层电子设备热设计时,可以优先考虑采取开孔等强化对流散热方法来控制设备的温度。最后,开展了平流层模拟环境的实验验证,典型工况实验值与计算值吻合较好,验证了计算模型的正确性。对平流层电子设备热设计有重要的指导意义。     

多层打孔隔热材料热分析计算模型研究

基于能量守恒定律,构建可应用于空间机构热防护的多层打孔隔热材料热性能分析计算模型,该模型考虑相邻两层反射屏间辐射换热、反射屏与间隔物接触导热、间隔物本身导热以及残余气体导热,能够准确预测多层打孔隔热材料内部传热特性。并在此基础上,进行了隔热材料热真空实验研究,以验证所建热分析计算模型的准确度。     

基于计算模拟的夜间建筑构件制冷分析研究

本文以建立的简易计算模拟模型为基础,基于模拟结果,研究分析夜间建筑构件制冷的效果。在计算模型中以毛细管网为例作为温湿独立控制的空调末端,考虑了建筑构件的热传导、房间各表面及与室内空气的对流换热、各表面的辐射换热、太阳辐射、室内人员设备散热等因素,并对模型做了相应的简化。     

研究直喷式柴油机碳粒排放及缸内辐射传热的一种数学方法

本文给出了预测直喷式柴油机碳粒排放及碳粒和气体辐射传热的实用化数学模型。该模型以多区燃烧模型为基础,通过补充各区的碳粒和气体浓度,碳粒和气体发射率等的计算子模型,使程序功能获得扩大。用这个模型对一台实际柴油机不同喷油正时下的碳粒排放作预测,结果与实测值相吻合。本文还给出了预测和部分实测的低散热柴油机碳粒排放及碳粒和气体辐射传热的变化结果。在低散热柴油机中,碳粒排放将下降,但辐射传热量与总传热量之比会增加。     

黄河源区高寒湿地近地面辐射收支特征初步分析

利用2014年6月1日～2015年5月15日黄河源区麻多陆面过程观测试验近地面辐射收支观测资料,分析高寒湿地下垫面辐射收支和反射率的时间变化特征。结果表明:黄河源区高寒湿地向下太阳短波辐射、地面向上短波辐射和地面向上长波辐射有明显日变化特征,大气向下长波辐射的日变化不明显。年平均日总量,地面长波向上辐射(26.784 MJ/m~2)最大,大气长波向下辐射次之(20.390 MJ/m~2),其次是向下太阳短波辐射(17.539 MJ/m~2),地面向上短波辐射(3.888 MJ/m~2)最小。以上各分量均为冬季最小,前2个分量春季最大,后2个分量夏季最大。典型晴天地表反射率日变化和季节变化特征均为"U"形,全年平均地表反射率为0.18。地面长波有效辐射日变化趋势明显,春季、秋季和冬季地面长波有效辐射日平均相差不大,而夏季略小。不同季节日间地表吸热值较大,数值差异也较大,而夜间放热值小且数值差异小,但维持时间较长(12～15 h),总的来说该地区为一个强热源。     

空调室外机散热对建筑物红外特征的影响

本文从红外辐射原理出发,考察了空调室外机散热对建筑物表面的温度场和辐射出射度场的影响。文中采用了热网络法、控制容积法、波段模型及蒙特卡洛法相结合建立分析模型,针对一个典型建筑物进行温度场和辐射出射度场计算,并给出直观的成像模型。     

综合管廊热力舱管线散热计算及数值模拟

为研究综合管廊热力舱中热力管线散热情况,首先基于传热学和管沟敷设研究确定管线热损的理论计算流程,其次通过Fluent建立热传导-辐射-对流耦合换热模型进行模拟,进一步分析覆土深度、土壤热导率、大气温度对管线热损失的影响。通过理论与模拟结果对比,表明两者得到的管线总热损平均误差在3%内,数值模型能够反映实际管线散热过程。同时,指出土壤热阻经验式的适用性以及多舱结构对管线散热的影响有进一步探讨的必要。     

垂直面太阳散射辐射计算方法研究

建筑设计必须考虑太阳辐射在建筑立面上的热作用,但气象台站仅观测水平面辐射数据,垂直面上的太阳辐射资料稀缺。为提出一种依据水平面辐射观测数据来计算垂直面散射辐射的方法,该文研究并建立辐射观测站,并进行长期辐射观测,积累了一定量的辐射数据。通过对垂直面上散射辐射主要影响因素的分析,提出基于晴空指数Kt和直射辐射与垂直面法线方向夹角φ的垂直面散射辐射计算方法。利用观测数据确定公式中的计算系数,并将该文研究提出的计算方法与国内外的5种太阳散射辐射计算模型进行比较分析。结果表明:1)该文提出的计算方法所需计算参数仅依据国内常规辐射观测数据即可。2)该方法能够实现对不同朝向垂直面散射辐射的计算。3)与国内外常用计算模型相比,该方法在不同天空晴朗度、不同朝向上整体精度更高。研究认为该文方法与国内气象部门的辐射观测数据相匹配,所需计算参数少、精度高、简单易用,可为建筑能耗计算和热环境分析提供新的垂直面散射辐射计算方法。     

SketchUp平台下的围合空间太阳辐射计算模型

该文基于SketchUp平台建立了围合空间太阳辐射计算模型。首先通过Ruby接口从SketchUp平台中导出围合建筑模型的瞬时阴影图像,同时针对围合空间建筑群相互遮挡形成阴影图像的特点,提出一种基于像素的HIS色彩空间建筑阴影检测算法,用来对围合空间建筑立面遮挡部分进行区分和量化,进而结合传统短波辐射计算方法来估算围合空间中某建筑立面短波辐射强度。通过多地的实测数据验证了该模型的有效性,表明该模型适用于围合空间中建筑立面的太阳辐射计算,为建筑设计人员在设计规划城市建筑时准确估计城市围合空间中建筑立面的太阳辐射强度提供更为方便、快捷的计算方式。     

宽带k分布模型与其他气体辐射特性计算模型精度比较

气体辐射特性计算模型的选择对于辐射热传递的计算至关重要。对采用宽带k分布模型和其它气体辐射特性计算模型计算的于两无限大平板间非等温气体辐射传递的精度进行了比较结果显示:宽带k分布模型与逐线计算结果吻合较好,比总体模型的计算精度高得多。计算结果说明:对于非等温介质,关联k假设在较大的光谱区间内相对有效,且能通过将单一气体的k分布吸收系数相加获得水蒸气和二氧化碳混合气体的k分布吸收系数的,该处理方法简单易行,宽带k分布模型很适合气体辐射换热问题的求解。     

华北平原北部太阳辐射及地表辐射平衡特征——基于河北固城站的试验观测研究

利用位于河北定兴县的中国气象局固城生态与农业试验站2005年7月～2007年2月期间观测的太阳辐射各分量的资料,详细分析了该站太阳辐射及地表反射的基本特征.分别对到达地表的太阳总辐射、地面反射短波辐射、地表反射率、净辐射、光合有效辐射和紫外辐射(UV-B)的日、年变化特征进行了分析,揭示了该地区的辐射平衡特征.同时分析并给出了光合有效辐射和紫外UV-B辐射占太阳总辐射比值的变化规律.     

西部地区居住建筑太阳能采暖利用辐射分区

为区分西部地区居住建筑太阳能采暖的辐射资源差异,针对不同辐射资源强度的太阳能采暖设计开展太阳辐射分区研究。提出以光热采暖度日数辐射比、光电采暖度日数辐射比作为太阳辐射分区指标。为计算南向立面辐射量、光伏板在最佳倾角下接收到的辐射量,通过对比3种太阳辐射模型选择适宜西部地区使用的模型。选择西部地区12个省(自治区、直辖市)的46座城市作为分区数据源,采用聚类分析得到4个居住建筑太阳能采暖辐射区域,并对各区域的太阳能建筑采暖利用潜力进行分析。     

基于微通道热管和天空辐射制冷技术新型散热方式的试验研究

为防止电子元件因发热造成的异常运行,设计一套集微槽道热管、天空辐射制冷技术为一体新型的散热系统。为测试该系统的散热效果,制作3种不同类型的辐射板,分别为铝板表面涂覆丙烯酸树脂的辐射板(A)、铝板表面贴有聚四氟乙烯薄膜的辐射板(B)和裸铝板的辐射板(C)。经过2 d的试验测试,结果表明:1)辐射板A和B的全波长半球向发射比分别在0.9和0.7以上,其中在大气窗口波段内的发射比分别为0.916和0.842;2)采用辐射板A散热的电子元件平均温度比采用辐射板B和C散热分别低0.9和5.1℃;3)辐射板A和B的等效辐射散热系数分别为4～8、4.0～8.0 W/(m~2·K)和3.5～6.5 W/(m~2·K)。因此,所设计的散热系统可较好地提高电子元件的散热能力,减少一定的散热能耗。     

附加绝热反射盖板式温室型太阳能干燥器的研究

提出了附加绝热反射盖板式温室型太阳能干燥器的新结构，建立了太阳反射辐射计算模型，给出了干燥器性能测试结果。     

半透明晶体硅光伏热电制冷辐射窗的性能分析

针对一种新型半透明光伏-热电制冷辐射窗（STPV-TE-RCW）,通过实验和数值模拟方法对其热电性能进行研究,建立STPV-TE-RCW计算模型,验证其准确性,并针对STPV-TE-RCW中的热电模块不同排列形式、辐射板尺寸、散热形式等进行优化分析。在考虑结构自身发电量与耗电量关系的基础上,通过分析制冷系统COP和耗电量,认为5块热电片串联2个支路并联的热电模块排列形式,高度为1 m的辐射板尺寸和强制对流的散热形式效果更好,在这种情况下,STPV-TE-RCW的耗电量与发电量之比为0.83,制冷量能承担该结构产生的60%冷负荷,辐射铝板提供的制冷量为63.4 W/m²,热电模块的COP为1.41。     

加热器散热损失对机组热经济性的影响

基于热平衡方程,提出了加热器散热损失对机组热经济性影响的计算模型。该模型采用矩阵形式,全面考虑了热力系统的结构特点和辅助汽水系统,计算快速、精确,并且该模型通用性强,适用于各种凝汽机组。应用该模型对某300 MW机组进行了算例分析,并同等效热降法进行比较,总结出了加热器散热影响机组热经济性的主要因素,这将在电厂运行及节能工作中发挥重要作用。     

基于DEM的坡地太阳总辐射估算

借鉴国内外计算坡地太阳辐射的方法,利用数字高程模型(DEM)生成了计算山地太阳辐射的地形因子(坡度、坡向、遮蔽度、各向同性可见因子),比现有的模型更准确地计算了晴空下山地太阳总辐射、直接辐射、散射辐射和周围地形的反射辐射,在此基础上分析了坡度、坡向对太阳辐射的影响。     

基于遗传算法的辐射特性反向研究方法

以辐射传递理论和弥散介质理论为基础,采用Pikaia遗传算法建立了物质辐射特性反向计算模型,该模型方法可以计算物质的辐射特性参数(折射率和吸收因子)、特征频率以及高频介电常数,同时确保计算结果满足Kramers-Kronig关系.通过结合实验对流体水、固体二氧化硅以及二氧化钛薄膜的反向计算分析,证明该模型方法能够准确和快速地计算物质各辐射特性参数,具有广泛的应用价值.     

光伏发电功率预测斜面辐射组合模型的评估研究

光伏发电功率预测以准确、可靠的倾斜面太阳辐射量数据为基础。文章通过斜面辐射组合模型的计算,得到倾斜面太阳辐射量。为了分析不同辐射组合模型对光伏发电功率预测结果的影响,建立光伏发电功率预测模型,同时,选取3种典型直散分离模型和4种斜面辐射模型进行理论分析,并将上述模型分别组成12种斜面辐射组合模型,进行光伏发电功率预测。研究结果表明:含Liu-Jordan模型的组合模型的功率预测值与实测值更吻合,其中,Erbs+Liu-Jordan组合模型预测结果的准确度最高;阴雨天,利用King模型进行计算时,会发生地面反射辐射值估计结果偏高的现象,导致预测结果的准确性较低。     

WZ003042燃烧室中辐射热交换的数学模拟——《тегцгоэнергетика》

研究燃烧室中计算辐射热交换的数学模型，其中包括三维辐射传热模型和可燃混合物一维运动模型。对流热交换计算方法和国家标准中所列方法相近。利用该模型可以研究燃烧室空间或边界上的温度分布和热流分布。举有计算实例。认为，该法计算精度高，并且计算耗时较少。图4参4