粗糙表面接触热阻的理论和实验研究

本文分析了两固体粗糙表面接触热阻的机理，用统计数学和接触力学的方法推导出粗糙表面接触热阻的理论计算公式，并用实验进行了验证．结果表明：理论计算结果和实验结果吻合良好     

混凝土大坝导温系数反演及其随时间变化的规律

随着时间的推移,混凝土的导温系数将发生变化,为了了解参数随时间的变化规律,利用原型观测资料对导温系数进行分段反演,从而拟合出大坝混凝土导温系数随时间的变化规律.     

液态金属热扩散研究

铸件凝固数值计算时高温液态金属热物理参数的选取是尚未解决的问题之一。本文在前人工作的基础上,将现场浇注（浇注圆柱形试样）与DFP参数优化结合起来。提出了一种液态金属有效导温系数α的实测方法。大量的实验与数值计算证实了该方法的可能性。有效导温系数α随液态金属温度的下降而减小。通过改变试样尺寸和浇注温度,探索了诸因素对液态金属有效导温系数的影响。     

改进的常功率平面热源法

在考虑加热器热容量的条件下,求解了半无限大物体在边界被加热时时的非稳态导热问题。在此基础上对传统的常功率平面热源法进行了改进,建立了改进的数学模型。提出了新的数据处理方法,根据改进的数学模型建立方程,求解试样的导热系数和导温系数。通过比较发现,由于避免了加热器热容量带来的系统误差,由改进的数据处理方法得到的导热系灵敏和导温系数值比传统的常功率平面热源法的结果更精确。     

改进的常功率平面热源法

在考虑加热器热容量的条件下,求解了半无限大物体在边界被加热时的非稳态导热问题.在此基础上对传统的常功率平面热源法进行了改进,建立了改进的数学模型.提出了新的数据处理方法,根据改进的数学模型建立方程,求解试样的导热系数和导温系数.通过比较发现,由于避免了加热器热容量带来的系统误差,由改进的数据处理方法得到的导热系数和导温系数值比传统的常功率平面热源法的结果更精确.     

金属多层隔热结构反射屏热阻对传热性能影响数值分析

针对金属多层隔热结构中反射屏的附加辐射热阻、反射屏与纤维层的接触热阻对热传导性能的影响展开数值分析,首先基于有限容积法和二热流法建立了离散化的系统热传导方程组,然后分析计算了反射屏在瞬态和稳态热传导过程中对辐射热流的抑制以及等效的附加辐射热阻;最后结合多点接触热阻分析理论,推导了反射屏与纤维层接触热阻的计算公式,并分析了纤维层填充压力和松紧度对接触热阻和热传导性能的影响,从而为改进金属多层隔热结构的性能和可靠性提供了参考.     

二维两层介质界面接触热阻的反辨识研究

接触热阻是研究工程传热问题的重要参数,很多工程领域都需要有效辨识出接触热阻。针对目前接触热阻辨识方法局限于一维两层介质传热,只能求出一个接触热阻单值,以及温度测点必须布置在介质温度梯度方向上等问题,采用边界元法与共轭梯度法相结合的方法,对二维两层介质界面接触热阻进行反辨识研究。该方法可以求解出随界面接触线位置变化的接触热阻,并且边界元算法只需离散边界,不需要对内部区域进行离散,因此温度测点位置可以任意选取。建立二维两层介质传热模型作为算例并进行分析:该方法可以有效求解接触热阻,但作为反辨识方法的一种同样存在不适定性,并且温度测点距离接触界面越远误差越大,采用最小二乘法对求解结果进行优化处理可以有效提高辨识精度和稳定性。     

大功率电力电子装置自适应散热控制系统设计

针对大功率电力电子装置散热控制系统存在的风机选择不准确,风道设计和扰流片安装不合理的问题,本文设计了一种大功率电力电子装置自适应散热控制系统。采用风冷散热控制方式对大功率电力电子装置进行散热控制,并根据电力电子装置中的热路和热阻选择风机。同时,通过分析电力电子装置的热传递,对风道和扰流片进行合理设计和安装,为验证该系统是否满足大功率电力电子装置的散热控制要求,在Modelsim平台上进行实验验证。实验结果表明,在测点半径相同的情况下,当大功率电力电子装置风机电压分别为280V和360V时,本文方法在速度上均高于当前方法;在电力电子装置发热功率和散热控制器相同的条件下,电力电子装置的热阻越小,散热控制效果越好;在发热功率、散热控制器和风机等相同条件下,该系统对大功率电力电子装置的散热系统进行有效控制。该研究为大功率电力电子装置的安全运行提供了保障。     

基于接触热阻的高速精密电主轴热特性分析

主轴系统热问题是高精度机床必须要考虑的关键问题,接触热阻的大小影响机床的传热性能,从而影响其加工精度. 利用表面接触的分形理论,计算接触面的量纲一的接触面积,针对接触微凸体的热阻由基体热阻和收缩热阻形成接触对,建立了一个考虑接触界面基体热阻和收缩热阻的表面接触热阻模型,讨论了不同的分形参数对接触热阻的影响. 以立式加工中心电主轴系统为研究对象,分析了电机的损耗发热和轴承的摩擦发热,运用有限元软件对电主轴模型在有无接触热阻2种情况下的稳态温度场和稳态热变形进行仿真分析. 讨论了有无热阻情况下电主轴温度和变形变化量,论证了接触热阻对电主轴热温度场和热变形的影响. 结果表明:电主轴考虑接触电阻时温度将升高,变形将增加.     

接触热阻和电阻对温差发电器输出功率的影响

温差发电器与设备连接时存在一定的接触缝隙,存在接触热阻和接触电阻,从而影响温差发电器输出功率计算的准确性,故基于数值计算方法分析了接触热阻和接触电阻对计算结果的影响.结果表明:在数值分析过程中必须考虑接触电阻和接触热阻,否则会出现与实际相悖的结论;在考虑接触热阻的过程中需要知道接触热阻的准确数值,否则即使考虑接触热阻,也可能会由于数值不准确导致结果失去参考价值;无论是否考虑接触热阻值和接触电阻值,随着外接电阻值的改变,输出功率和效率都存在极值.     

定热流热响应实验确定岩土热物性方法

针对工程中常用的定热流热响应实验方法,分析研究了采用不同传热模型耦合不同数据处理方法对确定岩土热物性及钻孔热阻的影响,研究结果表明:采用线热源模型与柱热源模型确定的岩土热物性及钻孔热阻存在较大差异;岩土容积比热对导热系数的确定影响很小,但对钻孔热阻影响较大;三参数估计确定导热系数及钻孔热阻具有良好可信度,但是对于热扩散率的确定稳定性较差.通过分析总结,以最小平均误差作为线热源及柱热源传热模型的权值分析基础,提出三参数估计耦合线热源及柱热源模型的加权平均方法确定岩土热物性及钻孔热阻,该方法具有稳定性好,可信度高的特点.     

Experimental study on thermophysical properties of C/C composites at high temperature

Ablationthermalprotectivecompositesarethekeystructureofspacevehiclesprotectingthemfromaerody namicheatingduringtheirreentryintotheaerosphere.Thecarbonmatrixcompositesarethemostpromisingablationmaterialsusedinthisenvironmentduetotheirpotentiallyfavorablepr…     

热处理对氧化镁部分稳定氧化锆电导和抗热震性的影响

本文研究了不同热处理条件下时效处理的氧化镁部分稳定氧化锆的电导、热膨胀和抗震性的变化。利用合理的分级热处理改善和提高了氧化镁部分稳定氧化锆的抗热震性。氧化镁部分稳定氧化锆电导随热处理时间延长而降低与其在热处理过程中的相变有关。分级热处理改变了氧化镁部分稳定氧化锆的热膨胀特性，这是提高氧化镁部分稳定氧化锆抗热震性的主要原因。     

大体积混凝土徐变试验研究

为了保证建成后的某工程大体积混凝土的耐久性和抗裂能力,结合工地现场混凝土的实际用料情况,对混凝土的徐变性能开展了试验研究,同时进行了自生体积变形性能测试和导温、导热、比热、线膨胀系数及绝热温升试验.根据大体积混凝土4个不同龄期的室内受压徐变试验结果,拟合出大体积混凝土的徐变度曲线和计算公式等成果,获得了该工程所用混凝土的徐变特征及变化规律.     

水泥土冻结温度及热物理参数试验研究

通过室内试验对冻结水泥土热物理参数进行了系列试验研究。结果表明:冻结水泥土随水泥掺入比的增加,冻结温度呈线性关系降低,且相同水泥掺入比情况下,粘土冻结温度比砂土的要低。两种水泥土在常温下导热系数和容积热容量随水泥掺入比的增大而减小,导温系数随水泥掺入比的增大而增大;在-10℃条件下导热系数、容积热容量和导温系数随水泥掺入比的增大而减小,但变化不明显。可为类似工程冻结设计提供冻结计算参数。     

东风EQ140型铝活塞凝固过程的数值模拟

对形体比较复杂的东风ＥＱ１４０型铝活塞，进行了数值凝固模拟与研究，在计算中采用直交剖分、显格式的直接差分法和用温度回升法处理铝合金的结晶潜热；在边界条件中考虑了铸型外表面的对流及辐射换热；初始条件的处理上考虑了铸件、铸型界面上的温度变化。     

精密丝杠热变形误差的计算模型及其简化计算

建立了丝杠磨削热引起的温度分布理论计算模型,在此基础上分析了温升与工件热变形的关系．利用神经网络对丝杠热变形误差的计算模型进行了简化,通过输入有关的磨削参数(磨削功率、工件转速、螺纹长度等)．即可预报输出丝杠的热伸长．     

热水地板取暖设备的研究

本文对复合材料板块制成的热水取暖设备的热性能进行了研究，建立了稳定传热模型，并通过模拟实验及理论解析对该模型进行了验证。