大空间细长管排／单列线状热源温度与换热系数测定

建立了小直径管排（热线）自然对流换热实验台．通过实验研究了单列线热源（热丝）自然对流换热特性．研究表明,数学模型和实验结果吻合良好,理论模型可以成功地预测单列线热源自然对流换热．     

大空间单列线热源累积浮力效应与换热区划分

对大空间单列线热源上方的浮力尾流场进行了分析，首次提出并定义了累积浮力效应格拉晓夫数。建议了区分小间距滞流区和强化区的准则数。并对线源间距对换热效果的影响进行了实验研究。     

水平线热源自然对流中的热绕流实验研究

用烟雾示踪和全息测温方法,在密闭空间条件下,对三种不同长径比的水平线热源自然对流中的热绕流现象进行流场可视化及实验研究。热线的长径比为300,800,1400。通过测量不同加热强度热线的热绕流区和全场温度,得到了热绕流带与温度尺度格拉晓夫数G_r的关系。这对热控制技术及热绕流概念用于工程设计中,具有一定的指导意义。     

基于串热源的MAG焊接温度场解析计算

推导了工件上任意一移动点热源作用下温度场的瞬态解，将电弧热流和熔滴热焓量两部分构成的MAG焊接热输入近似处理为沿3个坐标轴的一连串点热源，根据实验结果确定了热输入的分布模式，计算了MAG焊的温度场，计算表明该模型能较精确地计算出熔合线的几何形状，预测熔深，焊接工艺实验验证了该计算模型的可靠性。     

两竖直平板间自然对流换热的解析解

给出了两竖直平板间层流自然对流换热的解析解；提出了槽道换热有效度概念，为分析此类问题提供了一条新途径；此外，给出了解析解的近似处理结果，并与实验数据和其它半经验公式进行了比较。     

基于串热源的MAG焊接温度场解析计算

推导了工件上任意一移动点热源作用下温度场的瞬态解 ,将电弧热流和熔滴热焓量两部分构成的MAG焊接热输入近似处理为沿 3个坐标轴的一连串点热源 ,根据实验结果确定了热输入的分布模式 .计算了MAG焊的温度场 ,计算表明该模型能较精确地计算出熔合线的几何形状 ,预测熔深 .焊接工艺实验验证了该计算模型的可靠性     

自然对流对界面形貌、流场和温度场的影响

为了探究固液界面形貌、界面附近流场和温度场与自然对流强度的关系,设计了实验装置,用物理模拟和数值模拟的方法,研究了自然对流强度对透明有机材料固液界面的形貌、界面附近流体速度和温度分布的影响.结果表明,自然对流使固液界面发生弯曲,界面呈不对称形状;靠近固液界面的液体以边界层的方式流动;Rayleigh数较小时,界面附近的液体温度呈线性降低;Rayleigh数较大时,远离界面的液体温度几乎是均匀的,界面处液体温度迅速降低.可见,自然对流强度是影响固液界面形貌、界面附近液体速度和温度分布的重要因素.     

微重力下绕汽柱Marangoni对流的流场及温度场分析

针对在沸腾现象中出现的汽柱现象，抽象出单个汽柱，建立了绕汽柱Marangoni对流的物理模型和数学模型。采用涡量—流函数，利用有限差分法数值模拟了微重力条件下绕汽柱Marangoni对流，得到了汽柱附近液体区域的温度场和流场分布，并进一步分析了无量纲参数Ma、Pr对Marangoni对流的作用规律。结果表明：汽柱汽-液界面上温度梯度的存在，诱发了Marangoni对流；Marangoni对流随着Ma数的增大而在整个液体区域内扩展增强，导致温度分布的非均匀程度愈强烈；Pr数愈大，整个液体区域内的Marangoni对流有减弱趋势，温度分布的非线性程度减弱。这一结论为太空临界热控制提供了一定的理论基础。     

空/煤气入口布置对顶燃式热风炉内温度场和速度场影响的数值模拟

建立顶燃式热风炉内的三维、稳态传热和流动数学模型,求得了炉内温度场和速度场;在此基础上,探讨了不同空/煤气入口布置对炉内温度场和速度场的影响.研究结果表明:煤气入口单一布置时,炉内流体的温度场及速度场的分布均极不均匀,且偏向煤气入口侧炉壁;空/煤气入口间隔布置时,炉内流体的温度场及速度场分布均较为均匀,这种布置方式有利...     

水平肋片管在自然对流换热条件下表面温度的测定

实测了水平肋片管在自然对流换热条件下圆管表面温度在圆周方向上的分布。实验表明,用半圆周中点的温度可以近似代替圆周表面的平均温度。     

有渗流时地热换热器温度响应的解析解

为确定地下水渗流对竖直埋管地热换热器的影响,建立了多孔介质中有渗流时的换热能量方程,得到了有渗流时无限大介质中线热源温度响应的解析解。归纳得出影响这一传热过程的无量纲量,并分析了地下水渗流对地热换热器中温度场的影响。分析计算的结果表明:适度的地下水渗流对原一维温度场的影响明显。地下水渗流越大,温度场变形越显著,达到稳态的时间越短,稳态过余温度越低。     

变化的表面传热系数对磨削温度场的影响

详细分析了磨削弧内磨削液流的状态 ,引用温度边界层的概念 ,论证了磨削弧内的磨削液膜的状态 ,并由此得出磨削弧内的表面传热系数是随变化的壁温和位置而变化的 ,在求解温度场的分布时 ,变化的表面传热系数更符合实际的情况     

有体积热源的矩形空腔内层流自然对流的数值模拟

对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟，采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam，解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题．Rα数的变化从10^5到10^9．对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明，温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异．     

混凝土坝坝体温度场的时空分布模型

许多大坝只在坝体内布置有限的温度计，并且许多运行多年的大坝更因坝体内的温度计损坏而无法知道坝体温度场状况，为此根据坝体温度计实测资料和边界温度条件。着重分析气温、水温及水泥水化热3个主要因子对坝体温度场的影响，建立坝体温度场时空分布模型。通过实例分析表明，温度场的回归拟台曲线与实测值曲线拟合得较好。     

百叶窗形叶片倾斜通道在变物性条件下自然对流换热系数数值模拟预测

百叶窗形叶片作为强化自然对流换热的一种方式在制冷、空调及计算机部件散热等场合有着广泛的应用.对百叶窗形叶片端部开口的倾斜通道自然对流换热以及流动过程进行了较详细的数值模拟,在考虑了变物性的影响条件下,给出了换热系数的预测公式.模拟研究表明,一般情况下上部的两个通道,通道空气质量流量随叶片温度升高,先增大后减小,变物性的影响不可忽略.百叶窗形叶片从底部叶片到顶部叶片换热情况逐渐恶化.叶片上下面的局部努塞数,一开始在通道入口沿流动方向减小,在接近通道出口处又增大,并且叶片下表面局部努塞数增大的值大于叶片上表面增大的值.这一现象用一种新理论———场协同理论进行了解释.     

混凝土水化热瞬态温度场数值计算过程中的水化放热规律及水化速率问题

在混凝土的施工中,为考虑水化热对施工和设计所造成的影响,根据有关规范、参考文献的实测数据及大体积混凝土空间有限元分析程序ＭＡＳＳＩＶＥ,研究了建筑工程中的混凝土水化热瞬态温度场计算过程中的水泥水化放热规律及水化速度,为数值计算分析提供了可靠的数学模型,可避免结构产生有害裂缝。