真空闪蒸喷雾冷却中非等温液滴闪蒸特性的研究

真空闪蒸喷雾冷却是利用液体工质在真空环境下相变吸热来冷却加热表面的新型冷却手段。具有散热能力强、所需工质少,与加热表面没有接触热阻等优点,在航天器电子元器件冷却方面具有广阔的应用前景。液滴闪蒸是真空闪蒸喷雾冷却闪蒸过程的重要组成部分,要研究整个真空闪蒸喷雾冷却系统的闪蒸过程就必须对液滴的闪蒸特性进行研究。本文考虑液滴闪蒸过程中液滴内部存在的温度梯度和对流的影响,采用扩散控制蒸发模型并结合导热方程,对液滴的热导率进行修正,建立了热导率修正模型计算直径为微米级液滴在毫秒量级时间内的真空闪蒸特性,并通过实验验证。研究结果表明,导热模型较等温模型能更准确地预测液滴温度的变化;液滴闪蒸导致液滴到达被冷却表面时,其温度下降明显,但体积几乎没有变化;并且,环境压力越低,液滴的初始半径越小,液滴速度越大,液滴闪蒸对液滴温度的影响越明显。     

淬火温度对冷拉态Fe-18Mn-5Si-8Cr-4Ni形状记忆合金回复应力的影响

研究了淬火温度对Ｆｅ － １８ Ｍｎ － ５Ｓｉ － ８Ｃｒ － ４Ｎｉ 记忆合金回复应力的影响。结果表明：合金经变形后加热时产生的最大回复应力σｈ 和加热后冷却到室温时的回复应力σｃ 都随淬火温度的升高而增加,在６５０ ℃达到最大值;随后随淬火温度的进一步升高而快速下降,但是σｃ 下降的程度要比σｈ 大得多;当淬火温度高于８５０ ℃后,淬火温度的进一步升高对它们几乎没有影响;任一淬火温度下,加热后冷却到室温时的回复应力 σｃ都远大于加热时产生的最大回复应力σｈ。     

熔融温度对DLC薄膜杂化状态影响的分子动力学研究

文章基于Tersoff势函数,采用分子动力学方法建立金刚石的分子模型,分析了不同熔融温度和冷却过程对原子键合结构,径向分布函数曲线和配位数的影响,从原子尺度阐明了DLC薄膜制备过程中原子形态杂化的形成机理。研究发现：DLC薄膜主要由C-sp³和C-sp²杂化相组成,当温度低于6000 K时,熔融和冷却基本不会使C-sp³杂化发生结构转变,薄膜的性能比较稳定。当温度高于7000 K时,熔融过程中有大量的C-sp³杂化原子转变为C-sp²和C-sp¹,冷却和弛豫平衡会引起高能态C-sp³杂化原子转变为C-sp²,但C-sp¹杂化的含量基本不变。熔融温度主要影响DLC薄膜制备过程中C-sp³和C-sp²相的百分比含量,当体系中C-sp²含量超过40%,薄膜的性能将趋向于石墨。     

加热温度和冷却速度对35VS非调质易切钢组织和性能的影响

本文对各种加热温度及冷却速度下的由第一汽车厂和大连钢厂联合开发,研制的35VS非调质易切钢的组织和性能进行了研究,结果完明,珠光体体积百分数和冷却速度有关,但奥氏体晶粒尺寸随着加热温度升高而增加,并在1050℃时发生突然长大,珠光体片层间距随冷却速度的增加而减少,铁素体的显微硬度明显高于35钢中铁素体的硬度。室温强度指标σb6和σ0:2随加热温度的升高而增加,室温塑性指标和δ随加热温度升高而降低,在性能和冷却速度关系曲线中,当冷却速度为60℃/min时,35VS钢具有较好的塑性,这种冷却速度下得到的组织呈魏氏组织。     

热分析技术在金属材料研究中的应用

简明论述了在金属材料研究中，应用热分析技术来建立合金相图及开展对铝合金的研究、钢的转变曲线、有序－无序的研究及测定钢在加热或冷却过程中的组织转变等。     

环氧618树脂线加热固化特征

为了深入了解复合材料固化过程的温度变化与微结构变化特征,设计了线热源加热的固化实验方法。采用SEM技术和3D温度采集系统考察了线加热条件下树脂体系的固化生长形态、微观结构的形成过程以及固化过程体系中的温度分布和变化规律。结果表明,线加热条件下形成的固化物表面微观形貌可以直观地反映均匀加热条件下树脂体系固化过程不同时刻体系微观形貌的形成历程。研究结果对理解复合材料热压成型过程中热传递方式、热应力与微观结构的形成机理具有一定的参考价值。      

球性食品真空冷却非稳态过程的数值分析

通过引入食品材料透气性参数和食品内部到表面的最短距离,建立了食品真空冷却过程的传热模型。在此基础上,采用用户自定义函数编程,首次基于FLUENT模拟了球形食品真空冷却过程。以卷心菜真空冷却为例进行了实验验证,结果显示模拟值和实验值吻合性较好,并对模拟结果进行了分析。研究结果表明:食品材料的透气性和形状对真空冷却过程中食品内部温度场的分布有显著的影响,透气性越好、食品内部到表面的最短距离越小,温度分布越均匀。FLUENT模拟为研究食品真空冷却提供了新途径。     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究新进展

因为具有形状记忆效应和超弹性,TiNi形状记忆合金已经广泛用做功能材料和生物材料.最近,由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应现象引起关注:如果从马氏体到奥氏体的逆相变在第一次加热中在温度TI处被中断,而后冷却到马氏体相变终了温度以下,在随后的加热过程会出现被一个动力学中断点TS分开的两阶段逆相变,TS可"记住"TI.本文综述了TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应及其机制.     

真空冷却过程中水分蒸发沸腾的数值模拟（Ⅱ）：模型的验证

利用圆柱型的熟肉为实验材料,通过实验验证了真空冷却过程中水分迁移的数学模型。结果发现：产品在70min内从70℃被冷却到5℃。当真空冷却结束时,产品中心和表面的实验温度分别是7．01。c和3．98℃,对应的产品的中心和表面的模拟温度分别是6．97℃和3．78℃。真空冷却实验过程中,产品的平均水分含量从72．60％降到61．03％。模拟过程中,产品的平均水分含量从71．00％降低到62．37％。模拟结果显示真空冷却的质量损失为8．63％,然而实验过程中真空冷却的质量损失为11．57％,其偏差在3％左右。模拟结果与实验结果基本一致,建立的数学模型能够正确地预测真空冷却过程中温度、压力和水分含量的变化过程。     

JST-830C型油、油水两用淬火介质冷却能力测定仪

利用微型计算机进行数据处理，可以直接绘制出探头在被介质中的温度—时间冷却过程曲线和冷却速度—温度的冷却．它采用国际上普遍用的银探头热电偶法。当加热的银探头落入被测介质中冷却时．作为二次仪表的x—y绘图机能正确和迅速地反映出介质的冷却能力。     

Analysis of thermal cycling efficiency and optimal design of heating/cooling systems for rapid heat cycle injection molding process

Rapid heat cycle molding (RHCM) is a molding process that the mold cavity is rapidly heated to a high temperature before plastic melt injection, and then cooled quickly once the cavity is completely filled. Heating/cooling efficiency and temperature uniformity of the RHCM system are two key technical parameters to ensure a high productivity and high-quality products. In this study, a numerical model to analyze the heat transfer in heating and cooling phases of RHCM was built. The effect of heating/cooling medium, layout and structure of the heating/cooling channels, mold structure, etc., on heating/cooling efficiency and temperature uniformity was studied and discussed by analyzing the thermal responses of the molding system in RHCM process. Based on the simulation results, the optimization design of the RHCM mold with hot-fluid heating was performed. Then, a new RHCM mold structure with a floating mold cavity was proposed to improve the heating/cooling efficiency and temperature uniformity. The effectiveness of this new mold structure was also verified by numerical experiments. At last, a RHCM production line with steam heating and water cooling was constructed for a thin-wall plastic part. In testing production, the molding systems can be heated and cooled rapidly with a molding cycle time of about 72 s. The production results show that the aesthetics of the molded parts was greatly enhanced and the weld mark on the plastic part’s surface was completely eliminated.     

Transient heating vs cooling of interfacial cracks in ceramic-to-metal bonds

The effects of transient heating and cooling on a ceramic-to-metal bond made of zirconia and cast iron that contains a center crack or an edge are compared by calculating the transient strain energy release rates via the finite element method. It is shown that for a center crack, the transient maximum G during cooling is larger than during heating. For an edge crack, the largest G occurs at steady-state and at the end of heating. These effects are related to the global deformations of the ceramic-to-metal structure resulting from the transient temperature distribution and the deformation process of the crack. Also, the effect of a transient cooling that follows initial heating and transient heating that follows initial cooling is considered for a thin ceramic layer. In this case, even for the edge crack, the largest G occurs during the transient heat transfer process.     

Effect of particle size distribution on the magnetic properties γ-Fe2O3 nanoparticles

The magnetic response of nanocomposites formed by non-interacting well dispersed γ-Fe₂O₃ nanoparticles in a polymer matrix is presented. Various low loading fraction of particles in polymer leads to an observation of similar values of blocking temperatures and coercive fields. ac response confirms that particles are non-interacting and follow Neel–Brown model. Effect of particle size distribution on hysteresis behavior and saturation magnetization as a function of temperature is discussed. Since particles have a size distribution, the experimental results of magnetic response are compared with simulations based on Stoner–Wohlfarth model of single size particles. We have devised a measurement method in which a constant magnetic field was applied while the thermal energy is varied by sequentially heating and cooling the sample below the blocking temperature. Nanoparticle–polymer composites show reversible magnetization behavior for sequential heating/cooling cycles. However, simulation based on single size particle system shows irreversible magnetization behavior during the heating and cooling cycles. These observations are qualitatively explained in terms of different behavior of magnetization as a function of temperature for smaller superparamagnetic particles and larger blocked particles below overall blocking temperature of the composite.     

等规聚丙烯注塑成型冷却固化分子机制研究

针对等规聚丙烯(iPP)在注塑成型冷却过程中的液-固相变与大分子形构问题,采用分子模拟实验的方法,研究了iPP材料在注塑冷却过程中的分子固化与形态演化的分子机制。建立了聚合度依次为24、36、51、72、120,链数为36、24和16的iPP胞元体系,基于Smart Minimizer与SA算法实现了能量初始化;基于周期性边界并引入COMPASS力场及Velocity-Verlet算法,实现了体系冷却固化过程的分子模拟实验。结果表明:不同模拟体系的T_g结果符合Flory自由体积理论;固化前后iPP大分子链主链键长、键角等结构参数均呈高斯分布,温度越低键长与键角分布越集中,符合无外力加载条件下的缠结大分子链的冷却松弛过程;〈h〉和〈R_g〉均随聚合度的增大而增大,降温过程中〈h〉呈高斯分布状态,而〈R_g〉分布趋于集中,一方面表明冷却固化过程中大分子链由初始取向排布逐步恢复至缠结状态,另一方面体现了固化结晶过程;材料聚合度越大,降温过程中分子迁移或固化速率越小,且当温度高于T_g时,聚合度越小,降温过程体系扩散系数下降梯度越大,而温度下降至T_g以下则无明显规律。     

基于昆虫翅脉仿生流道的数控机床主轴系统冷却结构热设计

主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的主要因素。根据自然界昆虫的翅脉结构,设计了一种基于鳞翅目昆虫翅脉仿生流道的新型主轴系统冷却结构。建立了昆虫翅脉仿生流道冷却结构模型,在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对传统螺旋形流道和新型昆虫翅脉仿生流道冷却结构进行流固耦合仿真对比分析,结果显示后者比前者具有更好的散热效果和流动特性：在相同边界条件下,冷却液最大流速约为1.839 m/s,出入口压降为3 181 Pa,加热面最高温度降低了约17.8%、最低温度降低了约4.6%,且冷却结构的温度场分布更均匀。研究结果可为数控机床主轴系统冷却结构的热设计提供参考。     

宁波东方明珠城高层住宅双向辐射供冷空调系统设计

介绍了宁波市东方明珠城高层住宅辐射空调系统的辐射地板结构与供冷量计算、系统设计等内容。该项目在国内首次采用了双向辐射供冷及供暖设计,大大增加了供冷能力,同时也升高了地面温度,降低了结露的风险,提高了人体舒适感。     

空调排风能量回收用热管换热器的优化设计

对用于回收空调排风热（冷）量的热管换热器的整体优化设计进行研究,提出对其整体优化的设计方法,建立寿命期总经济效益最大为目标的目标函数,并利用标准气象年数据,研究不同温度下的热管换热器的最优结构,通过经济性分析,得出整个供暖（冷）季的最优结构和最佳经济性能的热管换热器.     

局部晶序分析方法研究团簇沉积后的晶格结构

在冷喷涂过程中,喷涂粒子被超音速气流加热到较高速度,在低于喷涂材料熔点的温度下撞击基体发生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层.通过径向分布函数和局部晶序方法研完了粒子沉积后形成涂层的晶格结构,发现粒子沉积后形成了类似于基体的fcc晶格结构.     

熔模精铸型壳预热转移过程温度场及换热规律研究

目的 为了获得不同工艺条件对高温合金熔模铸造型壳在预热及转移过程中温度分布的影响规律.方法 根据实际工况设计了测温实验方案,采用热电偶测温的方法研究型壳在无保温措施、外加保温棉、填砂以及保温棉复合填砂4种工艺条件下对型壳在预热及转移过程中温度分布的影响.获得了型壳升温、保温和转移过程中的温度场变化曲线,并根据实际测温曲...     

Experimental investigation of a micro-combined cooling, heating and power system driven by a gas engine

An experimental investigation of the performance of a micro-combined cooling, heating and power (CCHP) system is described. The natural gas and LPG-fired micro-CCHP system uses a small-scale generator set driven by a gas engine and a new small-scale adsorption chiller, which has a rated electricity power of 12 kW, a rated cooling of 9 kW and a rated heating capacity of 28 kW. Silica gel–water is used as working pair in the adsorption cooling system. The refrigeration COP of the adsorption chiller is over 0.3 for 13 °C evaporation temperature. The test facility designed and built is described, which supplies better test-rig platform for cooling, heating and power cogeneration. Experimental methodology of this system is presented and the results are discussed. An energetic analysis of micro-CCHP system is performed as well. The overall thermal and electrical efficiency is over 70%.