(火积)耗散与热力学过程的不可逆性

分析了(火积)耗散与热量传递、功热转换、自由膨胀、等温物质扩散等热力学过程不可逆性之间的关系.研究表明,对于功热转换、自由膨胀和等温物质扩散3种不可逆过程,均存在熵产而不存在(火积)耗散,因此(火积)耗散不能反映这些过程的不可逆性.对于热量传递过程,熵产和耗散同时存在,表明(火积)耗散只能反映与热量传递过程相关的不可逆性.进一步,对内可逆热力学循环的不可逆性进行了分析.由于内可逆循环将所有的不可逆性归结为工质与热源之间传热过程的不可逆性,因此(火积)耗散能反映这一类循环的不可逆性.以内可逆卡诺循环为例进行了计算验证.     

开口热力学系统的(火积)分析

(火积)是近年提出以描述热量传递能力的物理量.将(火积)的概念拓展应用于涉及做功的开口热力学过程的分析.定义了焓(火积)的概念,基于该定义发展了开口系统的(火积)平衡方程,并给出了开口热力学系统中的(火积)损失的概念.应用(火积)平衡方程,对空气标准循环进行了分析和讨论.研究表明,当工质吸收的热量来自燃料燃烧反应时,(火积)损失速率可以描述循环净输出功率的变化;当工质吸收的热量来自高温热流体加热时,则系统的最大(火积)损失速率和最小熵产速率均对应于循环的最大输出功率.因此,(火积)损失是一个可以描述空气标准循环性能的参数.     

基于(煅)分析的流体回路辐射器传热优化

为了优化流体回路辐射器的设计,基于(煅)理论,建立了辐射器散热速率与内部传热过程的(煅)耗散关系,进而构建了在给定辐射器体积约束条件下对辐射器(煅)耗散求极值的拉格朗日函数,并进行了偏导求优,结果表明辐射器面板内温度梯度大小处处相等,也就是热流密度处处均匀时,辐射器散出相同热量,流体回路工质温度最低,辐射器传热过程最优...     

用Lagrange乘子法优化并联液体冷却网络系统

对于并联网络液体冷却系统,现有的优化设计方法存在计算量大、不适应复杂系统的问题.为解决此问题,该文采用Lagrange乘子法求解各支路的最佳流量分配系数,在复杂系统中也能很快得到精确解.同时,该文还对系统的数学物理模型进行了讨论,研究结果表明,模型中换热系数关联式的指数对计算结果的影响小于4%, 数学物理模型是可靠的.该文还给出了分配系数与支路权重因子之间的近似关联式,并对其进行了分析和讨论.     

测定生物软组织导热系数的微型热针

近年来我国在热物性研究领域开展了大量工作,并获得了许多成果,但涉及生物和医学工程的生物软组织导热系数的测定尚处于起步阶段。本文作者在国内首次利用微型热针对猪肉类和内脏器官进行了测试,获得了满意的结果。这种微型热针具有使用方便、测试时间短、     

半直线上矩量问题的唯一性

对右半平面内的满足一定条件的复数列{λn}的矩量问题的唯一性给出了充要条件.     

载人航天器密封舱内空气压力的动态分析

为了给载人航天器密封舱压力制度的建立提供依据,采用数值分析的方法,分析了小型载人航天器密封舱内的动态压力变化。使用集总参数模型和理想气体模型推导出舱内气体组分的分压力及总压变化的数学模型,用此模型计算了正常作息制度、极端作息制度以及各种氧气补充方式下的压力变化,并对比了2人和3人乘员组的压力波动幅度。结果表明,航天员的新陈代谢强度变化引起的压力波动一般不超过允许值。     

载人航天器SPE水电解制氧系统的轻量化研究

为了减小载人航天器中制氧系统及其相关系统的质量 ,在所建立的系统质量、功耗构成的数学模型基础上 ,对系统进行了轻量化计算 ,分析了影响系统当量质量的主要因素 ,并进行了系统当量质量的全局优化计算与分析。结果表明 ,在氧产量和其它参数一定的前提下 ,电解小室数目、电解面积、电流密度等都存在最佳值。研究结果对载人航天器环境控制与生命保障系统的优化设计有一定意义。     

航天器热控和环境控制生命保障系统热网的优化

为了对航天器热控、环境控制生命保障系统进行减轻质量化研究 ,建立其热网络优化模拟的实验系统 ,研究不同布局下热网络工作特性 ,以寻求热网络中热组件布局对系统质量的影响规律。实验结果表明 :热组件布局方式对系统换热有明显影响 ;热组件的优化布局能使系统质量下降 ,其幅度与平均换热温差有关。实验结果同理论分析及数值模拟结果相吻合。     

温度场与温度梯度场的均匀化

基于模拟退火算法和仿生优化方法,分别以均匀化温度场和均匀化温度梯度场为目标,对二维导热问题进行了数值研究,优化了高导热材料的分布．研究结果表明：这2个优化目标之间存在一定的一致性,而仿生优化方法可以有效的节约计算时间;此外,对2个优化目标而言,高导热材料的填充量和导热系数比都存在阈值,高导热材料的填充量和导热系数比超过阈值后,其增加对均匀化温度场与均匀化温度梯度场的作用不再明显．