多孔介质内低热值气体燃烧及传热数值模拟

以一个简化的氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器为模拟对象,使用计算流体力学(CFD)方法对低热值气体燃烧进行模拟研究.考虑气体的湍流扩散和气固间的对流换热及固体间的辐射和导热换热,通过研究多孔介质内的压力分布、速度分布、温度分布及组分分布,对多孔介质内的总的热流密度及辐射热流密度进行对比分析,揭示燃烧器内不同轴向位置的燃烧及换热规律.结果表明,低热值气体在氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器内燃烧时火焰面前沿气固温差大于火焰面后气固温差.火焰面前沿固体温度高于气体温度,热量由固体传向气体,对流换热强度较大;火焰面后沿气体温度高于固体温度,热量由气体传向固体,对流换热强度较小.     

用高斯定理构建电力线方程

利用高斯定理,计算了一条均匀分布线电荷端点附近和三条平行无限长、电荷密度相同线电荷间静电场电力线的非线性方程,并模拟了电场分布。     

气体绝缘开关设备母线传热模型的建模与分析

利用有限元方法耦合计算涡流场、流体场及温度场,实现气体绝缘开关设备母线温度预测.根据传热学及流体动力学理论建立母线各组分辐射换热方程及对流换热微分控制方程,给出了模型边界条件,计算出母线的温度场分布.根据计算结果,确定了母线外壳及导体表面的分布对流换热系数,分析了母线对流与辐射换热百分比.与工程算法的对比表明,该方法能够准确预测气体绝缘母线导体及外壳温度,对于正确了解气体绝缘开关设备母线的温度分布状况具有一定意义.     

有限元-模拟电荷混合法在静电场数值分析中的应用

把有限元和模拟电荷两种数值计算方法组合起来构成有限元－模拟电荷混合法,并运用此方法对静电场进行计算,有限元－模拟电荷混合法能充分发挥两种方法各自的优点,弥补各自的缺点,从理论上推导出了有限元－模拟电荷混合法的系数矩阵和矩阵方程,并以一个实际电场结构主计算对象,采用有限元－模拟电荷法对其静电场分布进行了数值分析,结果表明这一方法的采用对于解决具有多种介质无界场域的电场计算问题是非常有利的,并且可获得较谪的计算精度。     

导体平面上感应电荷及空间电场分布

利用镜象法讨论了在无限大导体平面附近有点电荷及一段线电荷时,空间的电场分布导体平面上感应电荷的分布。     

基于流固耦合分析的干式变压器温度场数值分析

壁面空气对流换热分析是影响环氧浇注干式变压器温度场数值模拟准确与否的主要因素。为了模拟对流换热过程,摆脱气道参数对变压器温升计算结果的影响,从空气质量、动量、能量守恒方程出发,建立干式变压器流固耦合场数值模型,采用有限差分法对温度场进行了计算,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验吻合较好。考虑空气流场的流固耦合模型能准确分析干式变压器工作中的温升问题,可分析变压器内部温度分布规律及影响温度分布的因素,指导变压器优化设计。     

大电流封闭母线内空间电荷对电场分布及绝缘性能的影响

对大电流封闭母线中空间电荷引起的气体击穿进行了理论研究．对封闭母线中存在空间电荷时远离绝缘子处的电场和绝缘子周围区域的电场进行了计算．给出了不同空间电荷密度时绝缘子周围区域电场的等位线分布,得到了封闭母线中空间电行应该保持的安全密度范围．     

用气体喷射强化模拟微电子基片对低挥发性液体的传热

通过实验研究了利用气体喷射强化微小加热面对低挥发性液体的传热,在较高的气体喷射速度下,加热面驻点处的局部换热系数比自然对流时高12倍,实验揭示了气体喷射速度、热流密度及喷嘴至加热面间距离对传热的非常复杂的影响。此外,还测量了局部换热系数在加热面上的分布,结果表明局部换热系数的最大值并不在驻点而是在它的上面。     

横掠并列双方柱强制对流换热的频谱分析

应用大涡模拟与二阶全展开ETG有限元离散格式相结合的方法对横掠并列双方柱强制对流换热进行了数值模拟,研究了间距比为1．5的情况下横掠并列双方柱强制对流换热的速度场及温度场．并根据长时程的模拟结果对温度场参数进行了频谱分析．结果表明：横掠并列双方柱强制对流换热问题的温度场参数的时域过程虽然不对称,但频域过程基本上是对称的．     

550kV电容式电压互感器的均压设计

为改善550kV电容式电压互感器（CVT）电场均匀度,采用有限元分析方法（FEM）对含多重介质的轴对称无界场域电场进行数值模拟.建立了不同绝缘结构的电场计算模型,通过数值仿真计算得出电场分布,得到全场域绝缘性能的影响因素.通过对不同伞群结构以及有无均压环时全场域的电场对比分析,认为产品设计中设置合理的均压环是改善场均匀度的有效方法,并提供了均压环最佳位置及结构的参考尺寸,为550kV电容式电压互感器绝缘结构设计提供了数值基础.     

电场极性对池沸腾换热影响的机理

对电场极性影响池沸腾换热的机理进行了理论分析和实验研究。在实验中,换热面为一平板并接地作为0电极,高压电极为平行于换热面的线状电极。实验结果表明,正电压下的强化换热效果优于负电压下的强化换热效果。这是由于施加正电压时不会有阴极发射电子现象,而施加负电压会有阴极发射电子现象,阴极发射电子削弱了电场对沸腾换热的作用。     

电场强化微槽道结构蒸发器传热特性的实验研究

为了研究矩形微槽道表面施加电场后对蒸发/沸腾换热特性的影响,以R141b为工质展开实验.实验结果表明:高压电场对微槽道结构的蒸发/沸腾换热有明显的强化作用,蒸发/沸腾换热系数随着电场强度的增加而增大,换热强化系数相比未施加电场的状况最大增加了0.7,在高热流密度时,换热强化系数的变化则趋于平缓.     

电场与流场耦合作用的研究及应用现状

电场与流场耦合作用是电动力学与流体力学知识的交叉,其研究属于交叉学科的研究范畴。在工农业生产实践中,经常会出现电场与流场耦合作用的工况。因此,对电场与流场耦合作用的理论研究显得比较重要。此外,电场与流场耦合作用所产生的效应,得到了一定应用,如强化换热、电流体泵以及电雾化技术等。对电场与流场耦合作用的基本理论及其数学模型做了简单的描述,并对其在理论方面的研究现状做了详细深入的分析;对电场与流场耦合作用的应用研究情况做了详细深入的比较分析。     

电场作用下自蔓延高温合成过程的数理模型

基于二维傅立叶（Fourier）热平衡方程，将自蔓延高温合成（SHS）反应的热效应、外加电场的焦耳（Joule）热效应及试样的传热过程耦合起来，建立了电场作用下SHS过程的数理模型，并提出了该模型中耦合项的计算方法及其求解的边界条件，从而为SHS过程的计算机模拟奠定了基础。     

竖直圆管内超临界压力低温甲烷传热的数值研究

为了降低超临界压力甲烷管内对流换热的热阻,提高传热过程的稳定性,对竖直管内超临界甲烷的流动与传热过程进行了数值研究,讨论了热流密度、流动方向对流动换热特性的影响,研究了流场、温度场和湍动能变化对传热不稳定性的影响。结果表明,竖直管内超临界甲烷的传热存在不稳定传热现象,在高热流密度下,管内壁温度和平均温度具有不稳定性,在传热恶化区间震荡;在低热流密度下,局部对流传热系数具有不稳定性,在传热恶化区间震荡;在相同的热流密度下,向上流动时的传热不稳定性大于向下流动时的传热不稳定性,是由于向上流动的热影响大于向下流动的热影响,产生的类气膜是传热不稳定的主要因素。     

高压电场下凝结液膜的不稳定性分析

在自行设计、制作的强化凝结换热模型基础上,以R11为工质,对高压电场下的凝结液膜进行了实验分析,得出了表面微扰的增长行为取决于表面能,弹性势能,电能的交互作用关系,电场既可以加强也可以抑制表面微扰引发的表面不稳定性.所以在适当的电场强度下,可以促使液膜凝结成珠状或假珠状,明显提高强化换热系数.     

煤体瓦斯渗透性的电场响应研究

通过试验研究了施加交变电场条件下的煤体瓦斯渗透特性，并分析了其作用机理．研究结果表明，煤体瓦斯渗透率对电场有明显的响应：施加电场后，煤体瓦斯的渗透率提高，并且随着电场作用频率和强度的增加而提高；其作用机理是：外加电场作用使煤瓦斯分子热运动加剧，吸附势阱降低，吸附量降低，活性提高，增强了瓦斯的解吸和扩散，使煤体瓦斯的有效渗透通道增大，这对于提高煤矿瓦斯排放率和煤层气的开发利用，对于防治煤矿瓦斯灾害都有重要的现实意义。     

电渣熔铸过程中渣池热电场耦合模拟研究

电渣熔铸过程中的渣池是一个集热场、电磁场、流场等于一体的复杂体系．各种场之间是相互影响的．且整个体系的边界条件非常复杂、本文通过将渣池内的对流传热转化为传导传热问题．在此前提下,对渣池的热电场传输现象进行了分析．同时对自耗电极、渣壳、结晶器、渣金界面等渣池热电传输边界条件作了合理的处理．使用大型有限元分析软件ANSYS对渣池的热电场进行了研究．模拟获得了渣池的电场和温度场分布图．在此基础上研究了两种场的分布特点．同时提出作为熔铸过程中主要产热区的渣池是由高热源区和低热源区所组成的观点．对调整电渣熔铸过程中工艺参数、稳定熔铸过程具有一定的指导意义．     

微波辐照球形煤焦间的电场强化效应

微波等离子体在材料处理及能源环境等领域有着广泛的应用,但微波辐照球形煤焦颗粒影响电场强化效应的因素目前并不明确。通过建立电磁波频域-固体传热耦合模型,研究了2个球形煤焦颗粒间的电场强化效应。结果表明:当2个颗粒接触点处的表面法线和电场方向之间的夹角从40°增加到50°时,微波的入射角达到了煤焦界面的临界入射角,电场强化效应出现骤降;微波在球形煤焦颗粒内的穿透深度对电场强化效应起决定性作用;球形煤焦颗粒间的电场强化效应最佳条件是小间距而不是无间距。     

Analysis Method of Transient Temperature Field for Fuel Tank of High-Altitude Large UAV

In this paper the design and implementation of sixth-order lowpass elliptic switched-capacitor filter (SCF) for interface circuit of Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) sensor are presented. This work aims to lower total harmonic distortion (THD) without deteriorating other performances. After system design in Simulink, the filter is realized in transistor level and finally fabricated in Central Semiconductor Manufacturing Corporation (CSMC) 0.5 μm metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology. Typical measured results are: it operates with 25:1 clock-to-corner frequency ratio and a 10 kHz maximum corner frequency. The maximum passband ripple is about 0.49 dB and the minimum stopband rejection is 40 dB for the temperature from -20 ℃ to 80 ℃. For the 250 kHz clock frequency setting, given the 1 kHz, -8 dBVrms input signal, the measured worst case THD is -64 dB. The active area of the chip is 2.8 mm² with 8 pads. The analog power dissipation is 10 mW from a 5 V power supply.