表面凹坑对活塞-缸套摩擦生热过程的影响

针对表面规则凹坑可以改善活塞-缸套摩擦副的热效应这一物理现象,建立了热应力耦合的有限元模型。对该模型进行接触非线性分析,求得接触力,从而得到摩擦力所做的功,将功转化为热能作为表面热流输入到温度场控制方程中,实现了应力场与温度场的耦合。仿真结果表明:相对于光滑活塞,加工有凹坑的活塞表面虽然在局部存在较高的温度点,但整体上实现了温度的均匀分布,而光滑裙部表面的温度分布集中使导热较差是引起光滑裙部局部磨损的主要原因之一。凹坑可使裙部热量分散,不易引起磨损以及高温黏着现象,从而提高裙部表面的耐磨性,延长活塞的使用寿命。     

无相变流体在内斜齿螺旋槽管内强化对流换热与阻力特性的实验研究

对内斜齿螺旋槽管强化传热机理进行了理论分析 .用实验方法研究了水在三种不同管径的内斜齿螺旋槽管内的流动和换热特性 ,测得了不同工况下的表面传热系数和动摩擦因数 ,拟合出所测参数范围内的动摩擦因数f和Nusselt数准则方程 ,并与相同管径光管的换热效果进行了比较 .结果表明 :无论在哪种工况下 ,内斜齿螺旋槽管的换热性能优于相同管径的光管 .     

套管式地下换热器传热模型及其特性分析

通过对套管式地下换热器传热过程的分析,在已有套管式地下换热器传热模型基础上,考虑管内流动和传热,提出了集管内流动与土壤导热相耦合的传热分析模型,并利用有限元数值计算方法进行了传热特性的分析。讨论了埋管管径组合和流体流速对流体出口温度及单位埋管换热量的影响。此外,还系统地研究了连续运行模式和可变负荷运行模式的地下传热特性,阐述了地下换热器高效运行的控制策略和影响。     

基于ANSYS和MATLAB的液压滑环端面油膜密封的摩擦转矩研究

针对动力卡盘存在的液压回转油缸的配流和冷却问题,介绍了液压滑环在液压回转油缸中的应用,在液压滑环简化模型的基础上,用ANSYS软件分析得到密封缝隙的温度场分布,通过Vogel方程分析密封缝隙的粘度场分布,在MATLAB中用粘度函数推导和处理摩擦转矩公式,并应用实验研究验证了该关系式的正确性.为解决回转油缸的配流和冷却问题提供了一定的参考.     

具有凸出热源的空调室内的复杂对流换热研究

以空调房间为背景，建立了一侧竖壁有一个发热器、下壁面有两个凸出热源的二维空腔内对流换热的数学模型，并采用了数值计算的方法对不同的加热器温度、送回风方式、进风口空气的参数以及热源强度分别进行了模拟。最后根据计算结果，着重讨论了参数的改变对房间内温度场和流场分布的影响，并比较了不同空调方式条件下房间内的温度和气流分布。该研究对实际的工程应用有一定的指导作用。     

管壳式换热器瞬态换热性能分析

通过理论分析，分别以壳程流体、管程流体、管内外壁为研究对象，建立了管壳式换热器瞬态换热数学模型．模型中很好地解决了顺流和逆流同时存在的问题．存此基础上借助于仿真手段对管壳式换热器的瞬态换热性能进行分析，为了减小线性化方法带来的误差以及提高计算的准确度，仿真计算时所采用的数学模型未进行线性化处理，而直接采用非线性化方程进行程序编写．仿真结果与换热器实际运行数据吻合很好，说明所建立的数学模型可用于同类换热器瞬态换热性能分析．通过对换热器瞬态换热性能的分析，町清楚地了解换热器的动态换热特性，为换热器设计及控制提供理论依据．     

退火钢卷辐射换热及对流换热的讨论

主要研究罩式炉退火钢卷在退火过程中,对流热流及辐射热流的变化情况及其影响因素,由此得到退火过程的不同阶段对流热和辐射热的大小比较,以判断在计算过程中,忽略辐射热流是否合理。计算得出,到退火加热中期,钢卷通过对流获得总热量是通过辐射获得的总热量的35倍,到保温中期,这两个量仅相差9倍,且退火保温时间越长,二者差距越小。     

热传导问题的两种边界元—有限元耦合法解

本文将边界元法(BEM)和有限元法(FEM)相结合,用于求解热传导问题,按各类边界条件的一般情况导出了相应的两种耦合算法公式。这些耦合方法取BEM 和 FEM 两者之长而避其短,可提高计算精度,减少数据准备和计算工作量,并可用于某些用单一方法较难求解的问题。文中给出了算例,并将耦合法解与解析解、有限元解、边界元解、有限差分解作了比较。     

连铸板坯热送过程传热模型研究

依据武钢现场条件,建立了连铸板坯（２３０ｍｍ×１３００ｍｍ,２５０ｍｍ×１５００ｍｍ）传热数学模型,全面探讨了连铸工艺参数对铸还热状态的影响,它可以应用于连铸坯“传搁时间表”的制订,为连铸坯热送热装提供了装炉温度的查询依据。     

Numerical analysis of factors affecting the range of heat transfer in earth surrounding three subways

In order to examine the factors which affect the range of heat transfer in earth surrounding subways, FLAC3D was adopted in this study to analyze these factors, under different conditions, in a systematic manner. When we compare these numeri-cal tests, the results show that the main factors, affecting the heat transfer range are the thermal properties of the surrounding earth, the initial ground temperature and the temperature in the tunnel. The heat transfer coefficient between air and linings has little effect on the temperature distribution around the tunnel. The current results can provide a reference for improving the thermal environ-ment in subways and optimizing the design of subway ventilation and air conditioning.     

非线性表面张力对饱和液膜传热稳定性的影响

用温度的非线性简化式表示液膜表面张力，推导出小扰动的线性稳定性方程，研究等壁温边界条件下，壁温变化时非线性表面张力对饱和液膜传热稳定性的影响。推广了文献［５］所建立的理论和结果。     

Frictional heat analysis of mine hoist and numerical simulation on temperature field of gasket

The frictional performance of gaskets is greatly affected by fiictional heat in operational mine hoists. Based on frictional mechanism and heat transfer theory, the mathematical model of the temperature field of the PVC gasket in an operational mine hoist was investigated, a numerical simulation using ANSYS is presented and the distribution of the temperature and heat flux were studied under basic assumptions. The results show that the temperature gradually decreases as the radius of the model increases and the isotherms are arcs of concentric semi-circle. The heat flux is of bilateral symmetry in the model and decreases radially. The theoretical values correspond with the measured values for a short time (τ≤100 s) when the steel wire rope slides.     

旋转矩形截面螺旋管内对流传热特性的研究

利用数值计算方法研究了旋转矩形截面螺旋管内的粘性流动，分析了在离心力、科氏力共同作用下曲线管道中的二次流动结构、轴向流速分布、截面温度分布、摩擦系数比以及管道Nusselt系数数比随各参数的变化情况，计算结果表明：对于不同截面的矩形螺旋管道，当旋转方向和主流方向相同时，旋转的作用与增大Germano数的作用相同，使得管道摩擦系数变大，管道换热效果增强；而当旋转方向和主流方向相反时，管道内流动结构变化十分明显，当F≈-1．3时，二次流出现类似于直扭管内的鞍状流动结构，轴向速度类似与静止直管内的流动结构，管道内的摩擦系数近似于静止直管内的磨擦系数，换热效果减至最弱。     

换热系数准则式在燃气涡轮耦合计算中的应用

为节省涡轮叶栅气热耦合数值模拟时间及提高计算结果准确度,将应用较为广泛的迪图斯-贝尔特和格尼林斯基管内对流换热系数准则式应用于NASA-MarkⅡ高压燃气气冷涡轮叶栅气热耦合换热计算中,换热系数准则式引入温度差和入口效应等考虑涡轮内冷腔几何及工况的修正因子.采用商用软件CFX11.0的不同湍流模型进行数值模拟计算,计算...     

高层建筑托柱转换结构力学特点的分析与比较

结合一栋高层建筑托柱转换层结构设计 ,通过结构分析计算 ,分析比较了空腹桁架式、普通桁架式及梁式三种转换结构方案的工作机理和力学特点。分析表明 ,针对类似的转换结构工程实际 ,在进行转换层结构设计时 ,对于梁式转换结构方案可以直接取用高层建筑结构分析程序算出的构件内力进行设计 ;而对于采用普通桁架或空腹桁架转换结构方案时 ,应通过对转换结构的局部分析方能得到转换构件的详细内力。工程设计中对于本文所述的节间杆长细比较小的托柱转换结构 ,建议分别采用杆系有限元模型和普通有限元模型两种分析方法进行局部转换结构的内力与变形分析。另外 ,本文还提出了相应的设计建议 ,可供设计人员参考。     

垂直埋管地源热泵的圆柱面传热模型及简化计算

讨论了垂直埋管地源热泵地热换热器的传热模型,采用拉普拉斯变换法,给出了一维圆柱面模型的解析解。将该解析解与目前常用的线源模型解做了比较,指明当傅里叶数较大时,线热源的解趋向于圆柱孔的解,可以较好的模拟地下传热过程,而在傅里叶数较小时,线源模型解相比于圆柱模型解,有一定的时间延迟,误差较小;与常热流半无限大平壁解的比较,得到了小傅里叶数时该解析解的近似公式,该近似公式适用于工程应用,算法简单可靠。     

汽-气凝结液膜分布及换热特性的研究

基于双膜理论和边界层理论建立了水平管外汽-气层流凝结液膜厚度的数学模型.以水蒸汽-空气为例进行了计算,通过与相关文献进行比较验证,能反映汽-气凝结的换热特性.计算结果表明,沿管壁向下,液膜厚度逐渐增大,总传热系数逐渐减小,变化梯度均逐渐增大;若气膜分离,液膜厚度突增,换热系数有所增大,凝结换热强化.总传热系数随壁面过冷度减小而增大,随水蒸汽浓度减小而减小,随主流流速增大而增大.     

冰球凝固过程的传热规律研究

着重讨论冰球蓄冷系统在结冰过程中的传热规律。分析了冰球在凝固过程中的传热机理，建立了传热方程及相面能量方程，用摄动方法求得了方程的近似分析解。得到温度、凝固时间等参数随时间的一致有效分布     

螺旋管壁热传导问题的摄动解

本文根据张量分析理论，建立了非正交曲线柱坐标的热传导方程，采用正则摄动法求解了螺旋管壁热传导问题，获得了管壁温度分布的零阶，一阶和二阶分析解表达式，计算了热阻，结果与圆筒壁近似进行了对比，并讨论了曲率，挠率以及正则摄动对该问题的影响。     

Convective heat transfer characters of nanoparticle enhanced latent functionally thermal fluid

The latent heat of the microencapsulated phase change material (MPCM) increases the effective thermal capacity of latent functionally thermal fluid. However, researchers found that the heat transfer performance of such fluids was diminished due to the reduction of the low thermal conductivity of MPCM. For this reason, the nanoparticle enhanced latent functionally thermal fluids were formulated and the heat transfer behaviors of these fluids in a vertical circular tube at the laminar regime were conducted. The result showed that slurries containing 0.5% TiO₂ nanoparticles by mass and 5%–20% MPCM by mass exhibited improved heat transfer rates in comparison with the conventional latent functionally thermal fluid and that the enhancement increased with the increasing MPCM concentration and up to 18.9% of the dimensionless wall temperature was reduced. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50076020)