热传导方程的小波分析解法

利用徽分算子的紧支撑小波表示,讨论了热传导方程的Dubieties小波解,给出了此类问题的求解步裸,并做出了相应的数值结果．     

电真空器件热阴极加热功率与温度分布关系的测试与模拟

为确定电真空器件内热阴极区域的温度分布,以热阴极的热电子发射机理为基础,针对传统闸流管的经典热阴极构型,利用Comsol软件对一定几何结构的热阴极进行了物理建模,依据热传导的相关理论,合理地设定了模型边界的热量传递和交换条件,对热丝加热功率与阴极表面温度分布进行了模拟分析,所得结果与实际测试结果进行了对比,达到了相当吻合的程度;同时确定了绝缘陶瓷的有关物理参数是导致阴极温度不高的一个主要因素。从而说明本文所探寻的利用数值模拟方法分析热阴极构型的电真空器件内的温度分布是准确而有效的方法。     

龙滩碾压混凝土坝的温度应力仿真研究

用化学反应速率描述温度对混凝土绝热温升的影响,求解基于等效时间的非线性热传导方程,对龙滩水电站碾压混凝土坝的温度场和徐变应力场进行了仿真计算.研究表明,对于夏季和冬季浇筑的混凝土,采用基于等效时间的混凝土绝热温升理论和传统理论的计算结果有较大差异.     

One-dimensional analysis of supersonic two-stage HVOF process

The one-dimensional calculation of the gas/particle flows of a supersonic two-stage high-velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray process was performed. The internal gas flow was solved by numerically integrating the equations of the quasi-one-dimensional flow including the effects of pipe friction and heat transfer. As for the supersonic jet flow, semi-empirical equations were used to obtain the gas velocity and temperature along the center line. The velocity and temperature of the particle were obtained by an one-way coupling method. The material of the spray particle selected in this study is ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE). The temperature distributions in the spherical UHMWPE particles of 50 and 150μm accelerated and heated by the supersonic gas flow was clarified.     

两种不同水管冷却热传导计算模型相关性探讨

对两种不同水管冷却热传导计算模型的相关性进行了探讨。通过对不同冷却时间以及不同绝热温升速率下两种不同水管冷却热传导计算模型计算的温度历程线进行对比分析,得到结论：①随着结点与水管距离的增加,水管冷却有限元法计算的结点温度与水管冷却等效热传导法计算的结点温度的关系为：先前者小于后者,然后前者大于后者,在距离水管为 0.6 m左右两者温度接近相等;②随着绝热温升放热速率减小,水管冷却等效热传导法和水管冷却有限元法计算的温度值趋于一致所需要的时间越长,但停止通水7d后,两种不同的冷却水管计算模型计算的温度值趋于接近。     

飞秒激光加热引起相变过程的研究进展

飞秒激光因其在烧蚀固体材料时的独特机制,具有高精度高微结构的能力,表现出广阔的工程应用前景,因此近年来关于飞秒激光的研究受到广泛关注.报道了近年来飞秒激光的实验测定方法,综述了用于研究由激光加热引起的微尺度热传导的几种数值模型和方法,着重描述了分子动力学数值模拟方法,分析总结了现有的烧蚀机制,并展望了其发展前景.     

多维非经典热传导问题的时间2空间多尺度高阶均匀化分析

采用一种时间-空间多尺度高阶渐近均匀化分析方法,模拟了热冲击载荷条件下多维微尺度多相周期性结构中的非经典热传导问题。通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,在不同时间尺度上获得由空间非均匀性引起的波动效应和非局部效应。根据高阶均匀化理论在空间和时间上进行均匀化,消去缩小时间尺度,确定各阶等效均匀化热传导系数的关系并对该系数进行数值求解,获得了多维非傅里叶热传导高阶非局部温度场控制方程。进而对二维周期性多相材料中的非傅里叶热传导问题进行分析,结果证明了本文中所提出的多维非傅里叶热传导高阶非局部模型的正确性与有效性。     

SPS法制备SiC_P/Cu复合材料的研究

为了开发高导热低成本电子封装材料与器件,采用SPS方法制备了SiC/Cu复合材料,研究了SiC的粒径和体积分数对材料致密度和热导率的影响.结果表明:随着SiC体积分数的减少(从70%到50%),材料致密度逐渐提高;随着SiC粒径从40μm变化到14μm,材料的致密度提高.在材料未达到完全致密的情况下,材料的热导率主要受致密度的影响,SiC粒径的减小和体积分数的适宜降低对材料热导率的提高有利.此外,研究了对SiC进行化学镀铜对复合材料的影响.SiC化学镀铜改善了复合材料两相界面的润湿性,与未镀铜SiC相比,使样品相对密度提高了3%,热扩散系数提高了60%,热导率为167 W/(m·K).     

不同温湿度环境下混凝土温度响应研究

混凝土在服役环境中的温度响应直接影响其水化进程,而且影响到水分、离子传输与钢筋锈蚀.相对湿度为45%、65%、80%非饱和以及饱和混凝土在5 ℃,45 ℃,65 ℃和85 ℃下进行升温与降温试验,测试混凝土的温湿度演变,并测试非饱和混凝土导热系数.试验结果表明:混凝土湿度越小,其热响应时间越长,相比于饱和混凝土,相对湿度45%混凝土升温、降温过程的热响应时间延长6~7倍和7~8倍.相对湿度45%~65%混凝土与热源接触初期,需经过30~50 min才能传递到10 mm深度.距离热源越近的位置,混凝土的热响应速度越快,升温、降温过程中所需的时间越少.混凝土升降温过程导致混凝土内部相对湿度先增加后保持稳定,温度传输与湿度扩散存在交互效应.随着混凝土内部相对湿度增加,混凝土养护龄期增加,其导热系数增大,热量传递速度逐渐加快.     

一种非连续介质中热传导过程的数值模拟方法

传统热传导的分析基于连续模型,无法刻画热量在两个接触体之间的传递。该文提出了一种非连续介质中热传导过程的数值计算方法,并编制了相应的C++计算程序。该方法首先将计算域离散为一系列的块体,块体内部划分若干连续介质单元,块体边界设定为潜在接触界面,并利用半弹簧-半棱联合接触模型进行接触对的快速检索及标记。每个块体内部的热传导采用传统连续模型进行计算(该文采用有限体积法),每个接触界面采用点面接触型及棱棱接触型热传导模型进行描述。通过调整接触界面热传导系数中的刚度因子,可以实现接触界面对热传导过程不同的抵抗效应。数值算例表明,该文所述方法可以较为准确地模拟热量在非连续介质中的传递过程;接触界面上的刚度因子越大,界面对热传导过程的抵抗效应越小;当刚度因子大于100,界面抵抗效应基本消失,非连续介质的计算结果与连续介质的计算结果完全一致;此外,接触界面上的刚度因子仅影响热传导的瞬态过程,而不影响其稳态解。