真空平板玻璃热传递理论计算及有限元分析

根据真空玻璃的结构特点和传热学原理,建立了真空玻璃热传递的理论计算模型,计算出真空玻璃从外部到内部的温度分布值。然后建立单元体模型和1/4模型,利用有限元分析方法求解出真空玻璃温度分布。分析结果表明,真空平板玻璃最大温降发生在间隙层;支撑体处温差主要发生在距离支撑体1mm的平板玻璃中;封边对靠近边部的前两个支撑体处温度影响较大,从第三个支撑体开始几乎无影响。     

真空平板玻璃热传递理论计算及有限元分析

根据真空平板玻璃的结构特点和传热学原理,建立了真空平板玻璃热传递的理论计算模型,计算出真空平板玻璃从外部到内部的温度分布值。运用Abaqus有限元分析软件建立单元体模型和四分之一模型,求解出真空平板玻璃温度分布。分析结果表明,真空平板玻璃最大温降发生在间隙层;支撑体处温差主要发生在距离支撑体1 mm的平板玻璃中;封边对靠近边部的前两个支撑体处温度影响较大,从第3个支撑体开始对温度几乎无影响。     

反应釜流动传热模拟及放大设计

建立了某实验用搅拌反应釜的三维模型,以水为介质对其进行了流动与传热特性模拟。结果显示实验所采用的双层推进式搅拌桨能够较好地作用于釜内流体,使之产生符合要求的流场,在加热过程中也能保证釜内温度分布均匀。依据相似性理论并基于尖端圆周速度恒定的放大准则对反应釜进行了工程放大设计,得到了中试用反应釜的基本设计参数,可为中试反应釜的设计、制造提供参考。     

水热管等温特性的数值模拟分析

为了研究水热管内腔里的温度均匀性,进行了水热管内腔的温度场和速度场的数值模拟。建立了包括管壁、吸液芯及内腔里的液体水和水蒸气3个耦合传热区域的水热管数理模型,采用VOF模型对水热管内部的流动与传热传质过程进行了数值模拟分析,得到了水热管稳定运行时的温度场和速度场分布,并探讨了加热温度、加热段长度和充液量等参数对热管内腔温度场分布的影响规律,计算结果与实验结果的对比结果表明两者能够较好吻合。本文研究结果可为水热管的设计、运行和改进提供理论依据和参考。     

等效介电系数经验公式在微波加热计算中的应用

微波加热化学反应所产生的部分特殊现象至今仍没有得到合理解释,非热效应成为一个悬而未决的热点问题.同时,缺少一种真正意义上对微波化学反应器设计的指导理论.因而急需一种微波加热过程中的数值模拟方法来定量研究这些问题.本文利用黄卡玛等提出的经验公式计算得到任意温度和反应时刻的丙酮碘化反应过程中混合溶液的等效介电系数,联合求解了化学反应方程、Maxwell方程和热传导方程,得到反应过程中的电磁场与温度分布.计算结果与实验结果吻合较好,验证了这种数值方法的合理性.为微波加热化学反应的数值模拟提供了一种有效的新方法,并为进一步解释部分特殊现象和进行非热效应的相关机理研究提供可能.     

轮胎“爆胎”难题获解

以橡胶硫化的热传导方程和Rafei硫化动力学模型建立了叠层橡胶隔震支座有限元仿真模型;进行支座硫化热电偶测温试验,其结果验证了建立的有限元模型的正确性,可以用于硫化工艺的制定和优化;对支座是否采用预热处理及是否采用辅助加热等四种硫化方案用建立的有限元模型进行了数值模拟,研究结果表明：对支座进行预热处理比辅助加热更能够提高硫化效率。     

激光切割陶瓷加工过程的数值模拟研究

激光与材料的相互作用一直是备受人们关注的问题。从工业上的激光热处理技术,到军事上的激光破坏机理研究,均与之密切相关,它在激光加工应用等领域中的诱人前景,激励着这方面的研究工作不断前进。笔者利用有限元理论,对不同模式激光加热Al_2O_3陶瓷的热传导过程及热应力分布进行了数值模拟,得到了Al_2O_3陶瓷的温度场和热应力场分布。根据热传导方程和热应力方程,建立了不同模式的激光辐照下中瞬态温度场和热应力场的物理模型。模拟计算了Al_2O_3陶瓷在不同模式激光照射下的温度场。数值模拟结果表明:吸收的激光能量主要分布在光斑半径以内,因此随着加热时间增加形成的径向温度梯度也越大;陶瓷内部沿轴向不同深度各点的温度随时间增长曲线在加热初始阶段均为S型。笔者的研究结果可为激光切割陶瓷加工过程的数值模拟研究提供参考。     

局部强内热源移动球床温度分布特性

球形颗粒的运动速度与局部强内热源移动球床通道内温度分布有着必然联系。通过理论推导分别得到了含有强内热源移动球床中球形颗粒运动速度与加热区出口和通道出口平均温度之间的关联式。运用数值方法获得了含有局部强内热源移动球床三维模型的温度分布, 通道出口温度的数值结果与理论关联式计算结果吻合良好, 两者相对误差小于8%。在此基础上, 进一步对比分析了3种不同运动速度下的内热源加热区出口温度、球床通道中心温度和出口温度的分布特点。通道中心温度沿颗粒运动方向先升高后降低, 最高温度出现在加热区出口处。随着颗粒运动速度增大, 内热源加热区出口温度、通道出口温度和通道中心温度逐渐降低且径向温度梯度也随之减小。     

基于磁-热耦合有限元法的挤出机电磁感应加热温度场模拟研究

通过Ansoft Maxwell和Ansys Mechanical软件对挤出机电磁感应加热的三维有限元模型进行磁-热耦合仿真研究,计算了挤出机机筒与螺杆在电磁感应加热条件下的电流密度分布以及涡流和涡流损耗;并将涡流损耗结果导入Ansys Mechanical热分析模型中,计算得到机筒与螺杆三维模型在电磁感应加热条件下的稳态温度场分布。通过模拟及节电效果估算表明:电磁感应加热方式是一种节能高效的挤出机加热方式。     

箱型微波腔体的设计及其棱角对电场分布的影响

根据传统的理论计算,结合Ansys数值模拟内部电场分布,发现传统的箱型微波谐振腔设计思想不适用于设计大型微波加热装置。在此设计思想的基础上切除8个尖锐棱角并圆角化,模拟结果显示,谐振腔内部电场分布均匀性得到明显改善。比较一系列模拟结果,发现200 mm半径圆角可使电场分布效果达到最佳。     

底座连接口特征参数对显示器后壳注塑质量的影响分析

在Moldflow分析软件的基础上,对显示器后壳进行仿真研究,以翘曲变形量为质量指标,结合控制变量法进行单因素变动实验,保持注射工艺参数不变,研究显示器后壳底座连接口对制品翘曲变形的影响。对数据进行图表分析,结果表明显示器后壳尺寸定位68.58 cm(27英寸)时,底座连接口选用圆形,连接口位置距离底边26 mm,尺寸为直径21 mm的时候模具翘曲表现更好。     

Effect of the drafting force on the strength of the bottom of the spinneret

In spinning basalt fibres, the drafting force is in the same range as in spinning of glass fibres. The effect of the drafting force can not be considered in the calculation for the strength and rigidity of the bottom of the spinneret. __________ Translated from Khimicheskie Volokna, No. 5, pp. 47–50, September–October, 2007.