一种新型材料淬火过程的数值模拟和实验研究

一种新型摩托车制动盘专用材料B410DB的淬火工艺目前仍采用人工经验和小批量试制的方法,针对这一现状,对该新型材料的淬火过程进行了数值模拟、温度实验和温度场、组织场的分析.运用材料性能模拟软件JMatPro得到了B410DB的机械、热物理性能及其等温转变曲线(TTT)、连续冷却转变曲线(CCT),在此基础上,利用热处理专业软件DEFORM,建立了能够反应制动盘实际淬火过程的数值模型.利用该数值模型模拟了某型号制动盘的温度场和组织场的变化过程.仿真和实验结果对比表明：该模型准确可行,温度变化和组织状态与实验吻合度高,为优化制动盘淬火过程提供了依据,该方法也可用于其他材料和型号的制动盘淬火过程,具有一定的通用性.     

混合充磁式磁齿轮复合电机温度场仿真与试验

研究一种混合充磁式磁齿轮复合电机的温度场,通过对磁齿轮复合电机仿真得到电机铜耗、铁耗以及涡流损耗.将其结果设置为温度场仿真的热源,对简化的磁齿轮复合电机模型进行瞬态热分析,得到混合充磁式磁齿轮复合电机各部分温度场分布及温度随时间的变化情况.搭建试验平台进行温度测试,由计算、仿真、试验得到电机各部分随时间变化的温升曲线可知：磁齿轮复合电机内最高温度点在定子绕组部分,温度在安全范围内,不会对电机造成影响.     

420 kA铝电解槽失电后热场分析及运用

通过建立420 kA铝电解槽的三维模型,并采用有限元分析软件ANSYS Workbench模拟了失电后槽内热场变化情况.重点研究了电解槽失去直流电流输入后电解槽内各个介质的温度变化情况,获取了电解槽失电后随时间延长温度下降情况,得到了电解槽内各个介质的温度随时间下降的曲线.通过仿真分析发现电解槽在失电后30 min各个介质温度变化较小,2 h左右电解质温度下降10℃左右,4 h左右电解质温度下降到了915℃左右,同时分析了电解槽外壳和阳极热通量的情况.建立的稳态温度场与实际测量结果比较,其温度差最大为76℃,最小为7.9℃,个别测量点与实际结果偏差稍大,多数测量点与实际结果较为接近.造成偏差的原因主要是仿真模型存在一定的误差,但大的趋势与实际结果相吻合.仿真研究的结果对电解槽失电后的应急处置及平时的应急管理具有重要的指导意义.     

PCR热循环系统热性能影响因素的等效电路研究

根据热电相似性理论,建立基于半导体制冷片的聚合酶链反应(PCR)热循环系统的等效电路模型,将系统中各部件的热参数等效替换成相应的电路参数.利用该模型,分别分析在加热和制冷模式下,驱动电流、散热器热阻和样品块材料等因素对PCR热循环系统热性能的影响程度,得到了在各工作状况下样品块温度的稳态和动态曲线.结果表明：当驱动电流取最佳值Im时,系统可获得最佳制冷效果;驱动电流越大或材料的热容越小,系统升降温速度越快;材料不同对系统的Im值无明显影响;散热器热阻越小,样品块温度稳态值越低,系统的Im值越大.在设计时选择低热容的材料、低热阻的散热器以及最佳Im,可使系统获得最佳的热性能.     

积分球通用LED光源灯座的优化设计

积分球内部的直插式灯座既不适用于铝基板式LED光源的安装,也不能满足功率型LED光源的散热要求.针对这一问题,通过三维软件为积分球设计一种通用的外接灯座,利用ANSYS软件的热分析模块,对该灯座加载模拟的最大设计热载荷并进行热稳态仿真分析,以得到整个灯座的模拟温度场分布.然后利用ANSYS软件的多目标驱动优化分析工具,对灯座模拟温度场中的最高温度点(区域)进行结构优化设计,以降低灯座的最高温度.最后在实验条件下,调节程控直流电源,加载最大设计电功率,验证热稳态下整个灯座的实际温度分布,并与仿真进行比较.结果表明,实验得到的灯座温度场分布与仿真得到的温度场分布十分接近,经优化后的灯座最高温度明显降低.     

蔬菜工厂监控系统研究与实现

积分球内部的直插式灯座既不适用于铝基板式LED光源的安装,也不能满足功率型LED光源的散热要求.针对这一问题,通过三维软件为积分球设计一种通用的外接灯座,利用ANSYS软件的热分析模块,对该灯座加载模拟的最大设计热载荷并进行热稳态仿真分析,以得到整个灯座的模拟温度场分布.然后利用ANSYS软件的多目标驱动优化分析工具,对灯座模拟温度场中的最高温度点(区域)进行结构优化设计,以降低灯座的最高温度.最后在实验条件下,调节程控直流电源,加载最大设计电功率,验证热稳态下整个灯座的实际温度分布,并与仿真进行比较.结果表明,实验得到的灯座温度场分布与仿真得到的温度场分布十分接近,经优化后的灯座最高温度明显降低.     

印刷过程中墨辊转速对油墨温度场的影响

为研究印刷过程中墨辊转速对油墨温度场的影响,运用有限元模拟软件Ansys Workbench CFX对油墨温度场进行流体温度场模拟仿真,分析出不同墨辊转速对油墨流场温度的影响,以及壁面油墨和挤压区域油墨温度的变化趋势,并通过油墨印刷适性仪实验平台对模拟仿真分析进行实验验证,使用红外热像仪分别获取不同时刻的油墨温度场整体云图,以及挤压区域油墨温度的实时变化数据.最终通过实验与仿真的对比分析,得出墨辊转速对油墨温度场的影响规律:当两辊压力一定时,墨辊转速对油墨稳态的温度有比较大的影响;在不考虑有新油墨流入与高温油墨流出时,挤压区域油墨温度随着墨辊转速的升高而升高.     

基于红外热成像的物体缺陷检测方法研究

为了验证利用红外热成像无损检测方法检测金属部件内部缺陷的可行性,利用有限元分析的方法建立与实验样品有相同材料属性的模型,设置和实际实验相似的模拟条件,进而得到准确的模拟结果。通过有限元分析得到模型应力和应变的变化数据,结合各向同性均与体内热弹性效应的理论得到模型的温度场变化。模拟得到的温度场的变化数据符合实验中金属样品的温度场变化,验证了利用红外热成像无损检测方法检测金属部件内部缺陷的可行性。     

精密数控机床多主轴系统热平衡试验

对现有的精密数控机床主轴系统进行常规工况实验和空运转实验,提出一种数控机床热平衡试验方法,通过该实验方法可以获得数控机床主轴系统的热敏感点、温度场数据和热位移场数据以及热平衡时间等热态特性,以校验理论仿真分析,并建立误差模型,从而实现对主轴系统热特性的快速校核与加工误差补偿.在具有3个独立磨头主轴系统的直线滚动导轨精密曲面成形数控磨床上,开展多主轴系统热平衡试验方法的具体案例研究,获得了其中两个理论上相同的立式磨头的主轴系统温升变化曲线、热变形变化曲线和热平衡时间等不同的热态特性,论证了多主轴热平衡实验对于消除多主轴机床差异性上的重要性,弥补了多轴系统热态特性分析在理论上分析的不足.通过将热平衡试验获得多主轴系统的热态特性结果用于指导热误差补偿工作,减小了机床热误差控制及补偿难度,提高了机床加工直线导轨曲面精度与工作效率.     

特厚钢板V型坡口单面焊接热循环测定实验

焊接温度场是一个温度变化率很大的动态温度场,使用热电偶测定温度场是测定焊接温度场的重要手段.采用的测定系统是由K型热电偶和无纸记录仪组成,用来测定60 mm厚特厚钢板V型坡口单面自动焊的焊接热循环实验,得到了17道次焊接的实时温度数据.通过对热循曲线的研究分析,得到改善工艺手段、预测热影响区组织变化以及焊接应力分布的信息.     

基于AMESim的纯电动汽车热管理系统的优化设计

基于AMESim软件建立了完整的纯电动汽车的热管理系统模型,并通过整车实验验证了模型的正确性.在此模型的基础上,本文分别对水冷系统、高温环境下的热管理系统及爬坡工况下的热管理系统进行了优化设计,并对热管理系统的控制策略进行了优化,使热管理系统能适应不同工况和环境温度的整车热管理要求.本文基于AMESim软件对纯电动汽车的热管理系统进行优化设计的方法为研究和开发纯电动汽车的热管理系统提供了思路和参考.     

主汽压变化对汽轮机热耗率影响的修正分析

以火电厂热经济性的统一物理模型和数学模型为基础,根据多元扰动下的热力系统能效分析模型得到主蒸汽压力对热耗率修正的计算模型,并以某660 MW机组为例,计算并绘制了三阀全开工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,与厂家提供的曲线进行对比,主蒸汽压力计算区间为23.8～24.6 MPa,当主蒸汽压力为23.8 MPa时误差达到最大为0.058 32%,能够满足工程实际的需要,验证了模型的正确性。计算并绘制了不同工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,分析得出负荷越低,主蒸汽压力的偏离对热耗率的影响越大。     

NH_4SCN解吸剂对负载Re的D296树脂的解吸影响

为了实现离子交换树脂中吸附离子的高效解离,研究了NH_4SCN解吸剂对负载Re的D296树脂的解吸影响,并探讨了其最优解吸工艺.通过静态实验探讨了解吸时间、解吸温度,以及解吸溶液的浓度和p H值对D296树脂的解吸影响,并测定了相应的解吸曲线.结果表明,NH_4SCN解吸剂对D296树脂的最佳解吸温度为323 K,最佳pH值为10,最佳解吸溶液浓度为100 g·L~(-1).在最佳解吸工艺条件下,反应20 min后,D296树脂中Re的解吸率可达98%以上,且解吸反应为吸热反应.当NH_4SCN解吸剂的流速为2 m L·min~(-1)时,淋洗效果较好.     

Grey relationship analysis and grey forecasting modeling on thermal stability of synthetic single diamond

Syntheticsinglediamondsarewidelyusedinmanyfieldsintermsoftheirdistinguishedpropertiesinme chanics,physics,chemistry,optics,etc.However,theirthermalresistanceispoor.Anincreasingnumberofdiamondproducersandusersmakethethermalsta bility(TS)oneoftheimportantqualityindexes.BothBritainDeBeersCo.andUSGECo.areconducting extensiveresearchontestingandimprovingthethermal resistanceoftheirdiamondproductsinordertoprovideabetterTS[1].Itcanbeseenthattheseproductswill beverycompetitiveinmarkets.Moststudi…     

基于系统优化的岩土热物性确定方法

针对地埋管地源热泵系统设计中的岩土热物性确定问题,以竖直U形地埋管换热器的管式储热系统DST模型为基础,建立岩土热物性试验系统模型.通过系统模拟出的地埋管换热器进、出水平均温度与实测值的对比,以其差值的平方和为目标函数,利用系统优化的方法,对岩土的综合导热系数和热容量2个参数实施优化,确定出其最优值.通过具体算例,将优化算法确定的热物性参数应用于不同的地埋管换热器模型（有限长线热源模型、柱热源模型、DST模型）中计算埋管平均水温,并与试验结果进行对比,结果表明:应用DST模型确定的热物性参数对应的水温差值的平方和最小,且试验系统模型计算的地埋管换热量模拟值与试验输入值的最大误差为3.11%.     

物探测井技术在地热开发勘探中的应用研究

依据物理温度场特点，即使是地下变态温场，低温指向高温逐渐收缩趋向热水通道或加热源（热源、热异常中心）的规律是一样的。温度场反映了热田地下空间形态。本文以西藏羊八井浅层热田温度测井为例，通过正确选择剖面，研究分析热田地热场的平面特征和剖面特征．从井间温度测井曲线反演，阐述了一种建立热场模型的方法。同时探讨了羊八井热田地热场在该区的地质、水文意义，指出研究井温曲线的各种形态，有助于分析地质构造、追溯热流体运移、迳流路径，为合理布孔提供科学依据。     

基于LabVIEW的薄质隔热涂料导热系数测试系统

为了研究薄质隔热涂料的隔热性能,在LabVIEW环境下,构建了薄质隔热涂料导热系数测试系统．描述了基于虚拟仪器的导热系数测量系统的控制方法,该仪器通过MCU89C2051实现温度控制．由DS18B20智能温度传感器适时检测、采用虚拟仪器技术在线分析、求出被测试材料的导热系数,给出了用虚拟仪器测试材料导热系数的软件设计方法及控制流程．     

单螺杆膨胀机双循环系统的应用——基于柴油机尾气余热利用的方案计算

为了提高柴油机燃料燃烧能量利用率,以某增压柴油机为例,设计了单螺杆膨胀机双循环系统来回收柴油机尾气余热能量。此系统由朗肯循环（水为工质）与有机朗肯循环（R245fa为工质）组成,由单螺杆膨胀机输出动力。建立双循环系统热力学模型,对其性能进行热力学分析计算,并确定合理的工作范围。可得出如下结论：随着柴油机尾气（水蒸发器出...