固体火箭发动机喷管沉积传热分析的积分方法

本文根据固体火箭发动机喷管沉积现象的实验结果,提出一种简化的沉积传热模型-两区域有限平壁,移动的相变边界,变壁温对流换热边界条件下的一维瞬态导热,并应用热平衡积分法求解了这种模型. 热平衡积分法本质上类似于卡门一波尔豪森求解边界层问题的动量和能量积分法.利用这种方法,本文获得了沉积情况下喉衬和沉积层内的温度分布函数,和各边界面的温度响应函数,并给出了计算实例.本文还导出了几个反映沉积因素的无因次数组,据此讨论了减薄喷管喉衬厚度对控制沉积的作用.本文为分析喷管沉积机理提供了一些理论依据.     

一种确定墙体权重系数的简单方法

本文给出一种利用单层壁的反应系数,去求解多层壁墙体的权重系数的方法.该方法避免了传统求解多层壁墙体的权重系数时,丢根而引起的计算精度问题.同时,该方法计算量较小、简单灵活、速度快,便于建筑热工负荷计算和能耗模拟.     

动态负荷下地源热泵系统的优化设计

针对动态负荷下地源热泵地埋管换热器的设计问题,提出一种最佳负荷的设计方法,并通过数值模拟和实测实验的方法研究了6种不同负荷下钻孔壁中点处的温度响应.实验结果表明:1)在周期性脉冲热流的作用下,钻孔壁温度呈周期性震荡并逐渐升高;2)每一时刻,动态负荷作用下的温度响应均小于其最佳设计负荷的温度响应,即最佳设计负荷可以代替动态负荷,由此验证了最佳负荷设计公式的合理性.本设计方法考虑了建筑热负荷的动态变化特性,有效节省了换热器的埋管长度.     

烟囱在启动工况下壁体的温度响应

采用数值求解的方法对烟囱在启动工况下壁体的温度响应进行了初步探讨。为了验证计算程序的可靠性,进行了必要的模拟实验,并将验证后的计算程序用于实际烟囱的计算。可供改进烟囱的结构设计参考。     

多层壁导热反问题的解析公式及其应用

本文给出了多层壁导热反问题的解析公式，利用该公式，给出一种通过测试多层壁的一侧边界热流通量及温度，确定另一侧边界温度或热流通量的反问题解法。该方法的优点是不需要已知多层壁的初始温度分布，文中一个算例说明了该方法是一个简单有效的方法。     

移动荷载作用下横观各向同性饱和地基的动力响应

利用半解析法对移动条形荷载作用下横观各向同性饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究.由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设了响应函数的级数形式,利用土体表面边界条件,由待定系数法求解了考虑固液耦合作用的两相介质在移动荷载作用下的土体位移、有效应力及孔压表达式.通过计算,给出了不同土体渗透系数,以及荷载移动速度下横观各向同性对土体位移响应的影响.数值结果表明,横观各向同性对土体位移响应影响较大.     

叠层压电球壳的三维热释电分析

从球壳热传导方程出发,建立一个关于温度场的二阶齐次状态方程,并采用级数展开技术和矩阵理论进行精确求解.利用界面连续条件导出叠层球壳内、外表面温度场状态矢量的传递关系,进而利用内、外表面的温度边界条件精确确定球壳内的温度分布.基于热释电弹性体的三维基本方程,引入3个位移函数与2个应力函数,导出1个二阶齐次状态方程和1个六阶非齐次状态方程,并采用几乎相同的求解策略得到了边界温度作用下球壳内精确的电弹性场.通过数值算例考察了单层薄/厚球壳在内、外恒定温度作用下的稳态响应,以及相同厚度的单层与叠层球壳的不同热释电响应,发现厚度与结构形式不同可以显著改变其热释电效应.     

烟囱筒壁多层结构相互作用的短时超高温非稳态温度场计算

针对实际烟囱的筒壁为多层结构组成，并针对低温烟囱存在短时超高温的现象，运用拉普拉斯变换法，给出了烟囱筒壁的一维非稳态物理模型及数学模型，得到了考虑烟囱筒壁多层结构相互作用下的瞬态温度计算公式。并结合算例给出了在短时超高温条件下烟囱筒身沿径向的瞬态温度分布。     

水下爆炸载荷作用下圆筒的可靠性研究

为了研究板壳结构系统在爆炸载荷作用下的可靠性问题,基于响应面法(RSM)和有限单元法(FEM)计算了圆筒结构在水下爆炸载荷作用下的可靠性指标.将炸药参数和结构材料参数作为基本随机变量,然后利用有限元数值模拟得到试验点上的结构动响应;通过回归分析拟合出结构动响应函数,并在此基础上建立了圆筒结构功能函数;最后以验算点法计算了圆筒结构的可靠性指标.最终的可靠度计算结果表明了该方法的可行性,并为工程应用提供了有益的参考价值.     

热惰性指标对围护结构热稳定性量化作用机制

热惰性指标D是基于谐波分析法的建筑热稳定模型中的关键参数,为揭示热惰性指标对围护结构内热流波动的作用机制,首先基于对周期性非稳态热作用下围护结构传热过程的理论分析和求解,给出了热惰性指标与围护结构内温度波衰减及温度波数量的关系式,然后利用数值模拟方法分析了热惰性指标对围护结构内温度波衰减和延迟的影响,最后分析了热惰性指标对剧烈波动层厚度、内表面蓄热系数、多层围护结构的衰减倍数及延迟时间等热稳定性能参数计算的关键影响.研究表明:热惰性指标与围护结构内温度波衰减以及温度波数量存在定量关系式;对于相同形式的围护结构,D越大,衰减倍数及延迟时间越大,围护结构内温度波数量越多,热稳定性能越好;对于不同形式的多层围护结构,D越大,表明延迟时间越长,而衰减倍数的大小还与材料层的排顺有关,外保温比内保温围护结构能获得更大的衰减倍数;利用D=1确定温度剧烈波动层厚度为围护结构蓄热设计提供了新思路;内表面蓄热系数的计算主要与剧烈波动层内的热工参数有关.     

一侧带涂层镜反射时三层吸收性介质耦合换热

研究了一侧表面滞涂层镜反射、另一表面及各交界面均半透明镜反射时三层吸收性半透明复合层内的辐射与导热瞬态耦合换热。采用射线踪迹／节点分析法结合谱带模型和Hottel-Sarofim区域法导出辐射传递系数，利用辐射传递系数求解辐射热源项，采用全隐格式离散求解瞬态能量方程。分析显示对于同一复合层，不透明表面面对高温辐射热源和半透明表面面对高温辐射热源将对复合层的温度及热分布产生明显不同的影响。     

用拉普拉斯有限元法求解层合板瞬态温度场

以有限元法为基础,利用拉普拉斯变换,把时间域上的问题转化为拉普拉斯域上的问题,提出了求解复合材料层合板瞬态温度场的拉普拉斯有限元法;该方法在拉普拉斯域内建立和求解有限元方程,得到该问题在拉普拉斯域上的解;再将其解数值逆变换,得到时间域的数值解答．算例说明该方法是成功的．     

斜齿轮非定常温度场的计算

建立等价于描述斜齿轮非定常温度场的导热方程及定解条件的泛函并将其离散为单元泛函数。通过求泛函的极值和进行单元矩阵组装,建立了分析斜齿轮温度分布的有限元模型,采用伽辽金解法分析了斜齿轮非定常温度场随时间变化的情况,可用于提高齿轮传动生存能力的研究。     

机载雷达舱瞬态温度场的数值模拟

针对机载雷达舱瞬态温度场的分析与计算问题,引入壁面热流函数,简化了雷达舱外复杂的热边界条件,针对雷达舱内电子设备热物性参数的不确定性,提出了一种简化的工程计算方法.分析了雷达舱内辐射-导热-对流耦合换热作用,建立了雷达舱动态热平衡方程,在结合雷达舱环控系统的基础上,采用蒙特卡罗法求解舱内设备之间的辐射换热,采用热网络法求解雷达舱内的耦合换热,获得了雷达舱内的瞬态温度场,分析了不同初始状态及飞行工况对雷达舱瞬态温度场的影响,为机载雷达舱设计及相关研究提供了重要依据.     

漫反射下多层参与性介质内的耦合换热

用控制容积法结合射线踪迹法研究了辐射与对流边界条件下,三层参与性介质复合层内的瞬态耦合换热,吸收、发射性复合层的两侧表面及内部各层间的交界面均为半透明漫反射,采用射线踪迹法建立了一层和二层辐射传递模型;通过跟踪辐射能量,导出三层参与性介质内的辐射传递系数,将辐射源项用辐射传递系数表示,应用Aatankar方法将辐射源项式线性化,采用三对角阵算法求解线性化方程组即可得瞬态温度场,考察了对流换热系数、吸收系数对三层复合层瞬态耦合换热的影响。     

厚壁钢管热轧材冷却温度场的计算机模拟

通过对非稳态热传导过程的分析,依据传热学原理,建立了长厚壁钢管热轧后非稳态冷却温度场的数学模型,应用有限差分法得到长厚壁钢管节点温度的数值方程组.根据此方程组,用VC编制温度场模拟计算程序,实现计算机模拟,描绘了长厚壁钢管径向各节点冷却过程中的冷却曲线.     

边界元方法在计算多层壁温度场中的应用

本文详细地分析了初始温度为稳态情况下计算多层壁温度场的边界元方法。从计算分析的一个实例看,这种方法计算速度快,占计算机内贮少,精度高。     

高层建筑现浇混凝土外墙外保温技术研究

介绍了新开发的外墙外保温节能体系;发现了植筋与钢筋网、钢板网连接的牢固性及钢板网抹灰技术能消除温度变化引起的应力变形和裂缝;提出并应用了外墙外保温分层卸荷理论,有效地解决了外墙外保温体系四大关键技术难题;阐述了工程应用情况,说明该新型外墙外保温节能体系施工安全、操作简便、经济实用、就地取材、高效节能,经实测建筑节能率达到了65%;适用于各类营房工程、边防哨所、永久性工事及各类工业与民用建筑外围护结构的墙体保温节能.     

冲击加热半无限物体瞬态温度场理论分析

考虑热量传播速度这一个因素,利用拉普拉斯变换对冲击加热半无限物体的瞬态导热方程进行了理论求解,并以V_2A18%C_r.8%Ni材料为例做了具体计算;针对热量传播速度对温度的影响做了物理方面的分析和讨论.结果表明在某些场合,考虑热量传播速度这一因素是非常必要的.