基于正则化方法的阶梯边界条件反问题研究

针对复杂的第三类周期性阶梯型边界条件,基于Tikhonov正则化方法,通过求解极坐标下的二维导热反问题,建立了计算空心圆柱体钢坯表面换热系数分布的热物理模型.考虑计算结果的精确性与稳定性,提出'斜率法'以选取正则化系数.利用数值仿真验证了斜率法的适用性,计算结果中R2值为0.998;将斜率法应用于实验数据中,计算结果与预期相符合.结果 表明,斜率法很好的平衡了解的精确性与稳定性,可以有效解决导热反问题的不适定性问题.     

球壳非稳态导热模型分析

球壳作为实心球的一般情况,是实际工程导热问题中常用的模型,但目前主流文献对球壳非稳态导热模型鲜有推导。模型假设球壳表面对流换热系数很大,内表面绝热,内腔也不含热源,利用经典的分离变量法,可以求出球壳物体在恒温环境下的非稳态导热解析模型。其中,完全解中Cm系数的确定需根据球贝塞尔方程。利用Matlab工具绘制可视化的温度场。该模型为分析各种匀质球体在恒温加热条件下的导热过程,提供了简洁而便利的工具。     

热色液晶瞬态测量全表面换热系数的技术研究

建立了基于瞬态实验技术的风洞和测试系统,用HSV色彩模型对颜色进行描述,得到颜色-温度关系;用半无限大导热理论对瞬态导热过程进行换热系数求解.测量了平板表面的换热系数分布,并与理论解进行了对比,两者相吻合.     

估算低压纯气体导热系数方法的评价及改进

导热系数是有机物的重要物性数据之一,也是化工过程模拟与优化建模中不可或缺的参数。尽管文献中有部分化合物导热系数的实验值,但很多物质的导热系数不能由实验获得,往往是通过建立数学模型来估算。这里主要对估算低压纯气体导热系数的方法进行了归纳和研究,并对一些方法存在的问题进行了说明及改进。主要介绍了Chung法、Eucken关系式法、改进的Eucken关系式法和Stiel-Thodos法的原理、优缺点及应用范围;并利用这些方法估算了100种化合物的导热系数值,将这些估算值再与温度关联式所计算的结果进行比较。结果表明Chung法是估算导热系数较之其它精确。同时对Chung法进行改进,得到Chung法的18种常用酸性化合物的k值,扩大了方法的应用范围。     

铝基覆铜板导热系数测试方法

铝基覆铜板(即铝基板)是电子产品的基板材料,其低导热率是设备器件可靠性、稳定度和使用寿命的保证,因此关于其导热系数测试方法的研究有着重要的意义.针对传统测试方法的不足,提出一种基于标准样本参比法和温度场函数法的新的导热系数测试方法——综合法.参比法让待测试件以样本试件为参照,利用两者已知的导热系数比值,求出待测试件导热系数;函数法根据传感器反馈的温度值建立此时的测试环境内温度分布函数模型,进而求出待测试件导热系数.两者的均方根值即为综合法所求值.基于该方法,设计了一套铝基板导热系数测试仪.实验表明该方法测试精度较高,能满足生产实践的需求.     

纳米薄膜面向导热系数的分子动力学模拟

基于分子动力学研究纳米薄膜的导热系数现状,建立了一种导热模型.采用非平衡态分子动力学研究了纳米薄膜长度、厚度、空穴对导热系数的影响.选取结构简单、可靠实验数据和势能函数的晶体氩为模型,计算了氩晶体薄膜面向导热系数.模拟结果表明:纳米薄膜面向导热系数随薄膜长度和厚度增加而增加,增加到一定尺寸时,不再增加,近似相等,具有显著的尺寸效应.相同条件下,存在空穴的氩晶体纳米薄膜导热系数低于理想氩晶体纳米薄膜的导热系数.     

基于飞思卡尔和TPS技术的导热仪测控系统的开发

导热系数是衡量材料热物理性质的重要参数,关系到材料在化工、能源、生物等很多领域内的应用,尤其在节能材料的研究中起着重要的作用。导热系数的常见测定方法有稳态法和瞬态法,瞬态平面热源法是一种新的瞬态测试方法,具有可测试的试样种类多,导热系数范围大,测试时间短,测试精度高且试样制备简单等优点。本文旨在设计一种测试系统,以飞思卡尔单片机为数据采集、计算和控制单元,利用瞬态平面热源法测量材料导热系数,针对现有的防护热板法、热线法和热带法等的固有缺点进行了改进。该方法中,探头既被用作加热的热源,又被用作温度传感器,通过测试探头电阻的变化,就可得到探头表面温升值,从而计算出试样导热系数。     

并行遗传算法在导热反问题中的应用

简要介绍导热反问题，指出其传统解法存在的局限性。重点介绍并行遗传算法的基本思想和实现过程，提出将并行遗传算法用于求解导热反问题，讨论了其可行性，并给出了其用于求解导热反问题的数学模型。     

密闭式电子设备热分析方法仿真研究

针对密闭式电子设备的热分析问题,建立了工程理论和数值方法相结合的分析模型。针对算例设备,通过仿真和试验对比,验证了建模及分析方法的有效性。分别研究了两种传热结构型式,以及硅脂导热系数和环境温度等参数对设备CPU和密封壳体表面温度的影响。计算结果表明:密闭空间内热量传递路径和方式对于设备温度分布有重要影响,但对壳体温度无影响,增加硅脂导热率可降低CPU温度,环境温度线性影响CPU和设备壳体表面温度。     

利用3ω法同时测量Nd:YAG晶体及其表面SiO2/ZrO2增透膜导热系数

建立了适用于高频测量的3ω测试系统.对于薄膜/衬底复合结构,在低频范围内采用斜率-求差-3ω法,同时确定了单层薄膜和衬底的导热系数.采用低频和高频测量相结合的方法测量了Nd:YAG晶体和(111)面上微/纳米ZrO2/SiO2多层增透薄膜中各层的导热系数.进行了不确定度分析.建立的测量原理和测试系统可用于基体表面多层薄膜以及微纳米器件热物性的表征.     

中厚板层流冷却基础自动化系统设计

控制冷却技术是生产高质量钢板的有效手段,为满足首钢3500mm中厚板轧机轧后控制冷却设备和工艺的控制要求,采用了基于西门子S7-400PLC的控制冷却基础自动化系统。介绍了首钢3500mm中厚板轧机轧后控制冷却设备及其工艺参数,说明了控制冷却基础自动化系统的功能、采用的测控设备、计算机和现场总线系统配置,阐述了控制冷却系统控制策略、控制方式。运行结果表明,控制冷却系统的冷却能力和控制精度、响应时间等均满足工艺要求。     

绿色机房建设实践

绿色技术的应用是数据中心建设过程中不可忽视的基本原则，本文就中国科学院超级计算青岛分中心部署的水冷系统和自然风冷系统做了较为全面的介绍，两套系统在机房运维过程中节约了大量的能源，取得了较好的应用效果。     

车载冷却风扇智能控制系统设计

为提高汽车发动机冷却系统的性能,结合新型FlexRay车载网络总线技术,提出了一种车载冷却风扇智能控制系统的设计方案。该系统采用多参数复合的线性控制信号,即同时采集冷却系统温度数据和发动机工作状态参数,由MCU综合处理后输出PWM控制信号,实现了对冷却风扇的实时、高效控制。测试结果表明,该系统能够很好地实现多节点间数据的读写和传输,具备较高的实时性、可靠性和精确度。     

基于电子节温器的冷却水温控制研究

传统机械式节温器其开启和关闭只受冷却水温控制,难以根据发动机的实际工况精确控制冷却水温。根据适当提高发动机冷却水温可以减小机身内部磨损的特点,将机械式节温器替换为电子节温器可有效减小油耗。为此,利用车载传感器(如进气压力、转速传感器等)获得车辆所处的工况,通过MAP得到该工况所对应的最优目标水温,然后经ECU对节温器和风扇进行综合控制,可使冷却水温稳定在最优值附近。为验证电子节温器的有效性,对长安D18T型发动机进行了台架试验,结果表明,采用新型电子节温器后,控制系统可将冷却水温控制在各工况所对应的最优冷却水温附近,在中小负荷工况下节油效果达到2%～6%,充分验证了电子节温器控制方案的可行性和有效性。     

基于遗传算法的层流冷却系统优化控制策略

为进一步提高层流冷却系统的控制精度, 不仅要满足对卷取温度的要求, 还要满足控制冷却对冷却速率的要求. 本文以热连轧层流冷却系统的粗调区为研究对象. 综合考虑层流冷却控制系统的两个控制目标: 目标卷取温度与目标冷却速率, 直接将粗调区集管的开闭模式作为染色体的编码, 应用遗传算法搜索粗调区集管开闭的最佳模式. 最后对整个冷却控制系统进行了仿真, 结果表明采用该控制策略明显优于简单的前端密集冷却模式.     

Modeling of multi-connected porous passageway for mould cooling

Cooling channel design in the plastic injection moulding process is of paramount importance to the performance of the mould, influencing the quality of the parts being produced and productivity of the process. However, cooling channel design is usually limited to relatively simple configurations as well as conventional machining processes, such as straight-line drilling, and milling, etc. The cooling performance may not meet the expectations of the mould engineers.This paper proposes an alternative design method for a conformal cooling passageway with multi-connected porous characteristics based on the duality principle. The proposed method can provide a more uniform cooling performance between the mould plate and the conformal cooling passageway than the existing conformal cooling channel design. Injection mould defects like warpage or hot spots can be avoided.In this study, a 3D mould plate model was offset negatively and the location of the proposed multi-connected porous cooling passageway was identified. The negatively offset model was decomposed into a finite number of cubical cells via the sub-boundary spatial enumerated cell decomposition. Then a duality relationship between the primal and the dual graphs was developed. This provided the preliminary layout of the multi-connected porous passageway for the coolant flow in multiple directions. The cooling channel axis design of the multi-connected porous passageway, illustrated by the skeleton from the dual graph, was created. Following a Boolean difference operation, the proposed multi-connected porous cooling passageway inside the mould plate was able to be generated and fabricated with the aid of rapid tooling technologies. A real-life case study for the design of a multi-connected porous cooling passageway was implemented and examined. The effects of coolant flow and cooling performances, analyzed by computational fluid dynamics simulation, were validated.     

RBF神经网络在加速冷却控制系统中的应用

针对中厚钢板加速冷却过程,钢板入口温度波动大,钢板终冷温度难以实现闭环控 制等特点,首先将RBP(Radial Basis Functions)神经网络与优化设定技术相结合应用到加速 冷却系统中,提出了加速冷却控制系统中基于RBF神经网络的每幕流量的控冷模型.仿真实 验表明:该控冷模型能够实现对钢板加速冷却过程的有效控制.     

Strategies for increasing evaporative cooling during simulated desert patrol mission

The study evaluated the efficiency of two heat dissipation strategies under simulated desert patrol missions. Ten men participated in four trials, during which they walked on a treadmill (45°C, 20% relative humidity), carrying a load of 35 kg; two 50-min walks were separated by a 20-min rest. Cooling strategies, provided by an ambient air-ventilated vest (active cooling condition, AC), or water spraying of the skin during the rest (passive cooling condition, PC), in addition to reduced clothing and open zippers, were compared to conditions with full protective (FP) clothing and naked condition (NC). Skin temperature was higher during NC (37.9 ± 0.4°C; p < 0.001), and rectal temperature and heart rate were higher during FP (38.6 ± 0.4°C, p < 0.001 and 145 ± 12, p < 0.001, respectively), compared to other conditions. Four subjects terminated the trial prematurely due to signs of heat exhaustion in FP. Both cooling strategies substantially improved evaporative cooling.     

左权电厂辅机冷却水干冷塔系统控制

阐述了辅机冷却水系统采用空气干冷的控制功能,介绍了辅机冷却水空气干冷系统的组成,对机组在调试阶段的逻辑控制功能进行了详细的说明,以期对以后陆续新上的辅机冷却水系统有一定借鉴意义。     

有线电视网络新一代绿色数据中心建设的方法

为了满足有线电视网络数据中心的快速增长,提高数据中心的可靠性,降低数据中心的能耗,改善PUE值,打造绿色节能的数据中心.本文从供电系统和制冷系统两个方面入手,提出＂双总线＂供电技术、冷通道封闭技术等提高数据中心可靠性、降低数据中心能耗的技术方案,为构建绿色数据中心提供更为有效的理论依据。