内嵌管式辐射地板传热简化模型研究

本文建立了考虑绝热层向下传热的内嵌管式辐射地板传热的简化计算模型,并获取了其解析解。同时对该地板辐射传热进行了数值模拟,计算结果可作为评价解析解准确性的参考标准。计算结果表明,不考虑绝热层向下传热的地板表面温度及热流解析解结果与数值模拟结果有很大的差异;考虑绝热层向下传热的地板表面温度及热流解析解结果与数值模拟结果比较吻合,温度平均误差为0.22℃,热流平均相对误差为3.2%。     

锚杆受拉时围岩的弹性变形分析

将摩擦桩荷载传递模型应用于锚杆受力分析,通过理论推导获得弹性状态下锚杆受拉时围岩的弹性变形解析解,并分别讨论了有效锚固长度、扰动围岩表面半径与锚杆所受拉力的关系。通过解析解与数值解的对比分析,说明该荷载传递模型用于锚杆受力分析是可行的,基于该模型的分析结论对于锚杆设计具有一定的应用价值。     

简支板梁桥动挠度分析

根据简支板梁的振动方程,利用振型分解法推导出简支板梁在移动荷载作用下动挠度的公式,求得板梁跨中挠度的解析解;建立空心板梁的有限元模型,得到跨中挠度的数值解,通过比较解析解和数值解,并与桥规进行对照,验证了解析解的正确性。     

负跃层浅海声传播问题的解析解及其在水下脉冲声传播研究中的应用

提出一个基于波数积分理论的解析解,可用于计算包含海面下均匀层、负跃层、海底上方均匀层以及液态均匀海底的负跃层浅海波导中的声场。对声源位于水体不同层中的情况给出详细的推导,给出深度格林函数的解析解,并介绍了如何利用其计算点源和线源这两种情况下的声场.通过一个典型的负跃层浅海算例,验证了本文所提方法的精度,以及处理点源及线源问题的能力.此外,将本文提出的方法应用于水下脉冲声传播研究。针对某次实验的实际海洋环境,利用本文方法研究接收到的脉冲信号的波形特点,并与利用射线理论分析得到的相邻脉冲到达时间间隔等理论结果进行比较·结果表明,利用本方法得到的相邻脉冲到达时间数值结果与理论值高度一致。本方法非常适用于需要大量重复计算声场的情况,如水下脉冲声传播、海底声学参数反演等问题的计算机仿真研究。     

考虑土体非饱和特性的无限长斜坡降雨入渗解析解

由降雨诱发的残积土滑坡在亚热带和热带地区非常普遍,产生此类滑坡的主要原因是雨水入渗使斜坡内非饱和土体的负孔隙水压力降低导致了土体抗剪强度的减小。基于二维非饱和渗流控制方程,采用指数函数描述非饱和土体的土水特征曲线及其渗透系数随含水率(或负孔隙水压力)的变化,建立了降雨入渗条件下无限长斜坡内水分运移模型,在合理简化的基础上给出了模型的解析解。通过与成熟的有限元数值模拟软件计算结果的比较与分析,证明该解析解稳定可靠。由该解析解获得的负孔隙水压力剖面可用于评估降雨入渗对非饱和土斜坡稳定性的影响。     

与构件尺寸相关的方形箍筋约束混凝土轴压强度解析模型

为深入研究素混凝土及约束混凝土轴心抗压强度的尺寸效应问题,基于内部屈曲理论构建了素混凝土棱柱体轴压破坏的三维失效模型。在此基础上,利用侧向压应力能提高平面内受压简支薄板临界失稳应力的原理,诠释了箍筋约束对混凝土峰值强度的提高作用,并推导出方形箍筋约束混凝土棱柱体峰值强度的解析解,该解析解考虑了箍筋对混凝土约束不均匀的特性。之后结合试验数据,对所得解析解中的未知参数进行了数值逼近求解。最后,将模型预测值与试验值进行比较,发现解析模型能在一定程度上反映箍筋约束混凝土抗压强度随构件尺寸增大而减小的现象,但却高估了试件尺寸对峰值强度的调节能力。     

层状土中污染物的一维扩散解析解

扩散是污染物在填埋场细颗粒土质衬里中迁移的主要方式,同时土质衬里存在着成层的情形。在建立了污染物在层状土中的一维扩散模型的基础上,通过分离变量法得到了解析解。基于该解析解,编制了相应的计算程序。通过与有限差分法对比,证明了该解析解的正确性及有效性。算例分析了不同衬里的放置顺序对污染物扩散的影响,虽然两种情况下土层的浓度剖面不同,但两者的击穿曲线是一致的。该解析解可用于对试验数据的拟合、对复杂数值模型的检验以及为垃圾填埋场衬里系统的初步设计提供参考。     

非线性法向变形节理对弹性纵波传播的影响

从波的弹性位移出发，推导线性位移不连续模型，然后引入等效位移假设，建立节理非线性位移不连续模型。依据所建立的非线性模型，获得垂直入射纵波在非线性法向变形节理处传播的透射和反射系数的解析解。利用该解析解，研究节理初始刚度、节理闭合量与允许闭合量的比率以及入射波频率对节理透反射系数的影响，并与已有的数值计算结果进行比较，两者吻合很好。     

地板辐射结构层表面温度的计算与分析

介绍了低温地板辐射供暖系统地板结构层传热模型,采用分离变量法推导出地板结构层温度分布的解析解,首次与相同模型下有限差分法求得的数值解进行比较,分析了不同因素对地表平均温度的影响。     

考虑降解时污染物在底泥及覆盖层中的运移解

生物降解作用是影响污染物在介质中迁移的主要机理之一。本文建立污染物在底泥和覆盖层中的的一维扩散模型,同时考虑生物降解作用,并得到解析解。将该解析解和污染物运移分析软件GAEA Pollute所得到的结果作比较,发现两者得到的结果基本吻合,证明该解析解的正确性及可靠性。基于该计算模型,分析4种不同强度生物降解作用下的污染物浓度变化曲线,发现生物降解作用对污染物的浓度分布有重要的影响,考虑生物降解作用可有效地提高受污染底泥覆盖处理的效率。     

单井回灌地源热泵系统地下传热的数值分析

建立了单井回灌地源热泵系统地下换热器传热传质数学模型,通过数值计算对数学模型进行求解。通过与工程实验结果进行比较,表明本文所建数学模型及其数值计算方法,较准确地描述了井壁无渗透的裸管形式及井壁处有循环水渗透的单井回灌地源热泵系统地下换热的传热传质特征,由此得到的计算结果能够满足工程设计精度的要求。     

土壤源热泵桩基埋管换热器的传热分析和设计计算

土壤源热泵具有清洁、节能、高效的特点,能够有效缓解如今的环境危机和能源危机,而桩基埋管技术能节约土地和施工费用,近年来得到广泛应用。总结了桩基埋管换热器传热模型的研究进展;利用有限长和无限长线圈热源模型分析了桩基螺旋埋管换热器的传热性能,对比两种模型计算结果的差异;利用有限长线圈热源模型,对某工程的土壤源热泵桩基埋管换热器进行了设计计算。     

关于换热站相关问题的初探

主要对换热站的分类、分汽缸、循环水系统等相关问题做了阐述,对不同换热形式和不同循环水系统的优缺点进行了初步探究,介绍了汽水换热的除垢,如果汽水混合换热时在集水器加设与水箱连接的泄水管道,去掉分汽缸底部疏水器仅设DN40蒸汽阀及管道,并合理选择水泵可达到节能的目的.最后对实际运行中出现的问题提出了见解.     

地下水渗流条件下地埋管换热器的传热模型

提出了有限长线热源渗流传热模型,根据获得的解析解分析了地埋管换热器周围介质的温度响应。比较了有限长线热源和无限长线热源两种渗流模型,分析了地下水渗流速度及地埋管相关参数对热扩散的影响。研究表明,地下水渗流可改善地埋管换热器的换热性能,提高换热量,从而可降低系统的初投资。     

水平埋管换热器地热源热泵实验研究及传热模型

介绍了于1998年所建成的埋深分别为0.9m和1.8m的双层水平埋管地热源热泵系统，内容包括实验装置、换热器几何尺寸、测试仪表及测试数据的处理方法等，并用典型日分析了该系统的制冷和制热性能。同时，又对影响地热源热泵系统性能的诸多因素中的埋管尺寸及热泵运行方案等因素作了分析。另外，本文参考VC.Mei传热模型并根据热传导方程建立了水平埋管换热器传热模型。     

Heat Transfer in Thin Fibrous Materials Under High Heat Flux

A heat-transfer model has been developed for two common, inherently flame-resistant fabrics, Nomex® IIIA and Kevlar®/PBI, when subjected to the high heat fluxes used in bench top tests, such as the thermal protective performance (TPP) test, ASTM D 4108. The apparent heat capacity method was used to model thermochemical reactions in these materials with information from thermal gravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimeter (DSC) tests. Also included were in-depth radiation absorption, variable thermal properties, and heat transfer across an air space from the fabric to a test sensor. The finite element method was used to solve the resulting equations. Absolute temperatures predicted by this relatively simple model fall within 4% of those measured by an infrared thermometer. Estimated times to the Stoll second-degree burn criterion are within 6% of those derived from actual tests.     

地铁余热-地源热泵联合供暖系统研究进展

综述了利用地铁余热-地源热泵联合供暖系统的研究现状。提出了余热供暖以及地铁余热利用的相关方案。通过对地铁余热-地源热泵联合供暖的实验和应用情况进行概述,总结了地铁余热-地源热泵联合供暖的特点,即节能减排等优点和输送距离限制等缺点。阐述了地铁余热-地源热泵联合供暖冬夏季的运行方式,对余热回收方式进行分析,指出了地铁余热-地源热泵发展趋势,并对地铁余热-地源热泵联合供热系统的前景进行展望,以期为今后的研究提供理论参考和实验依据。     

感温火灾探测器的预警时间

文章结合建筑火灾的特性和感温火灾探测器的工作原理,分析了感温火灾探测器的换热机理,建立其换热数学模型,并对此模型作详细的求解计算和实例分析,确定了影响感温火灾探测器预警时间的主要因素,计算出感温火灾探测器的预警时间。     

相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用

为了研究相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用,本文建立了具有相变蓄热装置的间接串联式太阳能热泵系统相应的模型,并利用模型对位于长沙的太阳能热泵系统进行了模拟计算.     

单片矩形翅片表面的换热系数分布

矩形翅片广泛应用于各类换热器，翅片表面的换热系数分布是强化传热研究中的问题之一。采用单片矩形翅片管作为模型，用有限差分法在翅片表面划分节点，通过实验测量获得气流速度ｕ＝４．５ｍ／ｓ时各节点处离散的表面温度分布及气流温度分布，最后利用导热反问题方法求得各节点换热系数。经热平衡法验证，所获得的解能正确反映实际换换热情况。