覆膜铁覆膜理论与技术研究进展

覆膜铁具有更好的节约资源能源和绿色环保安全的性能,可替代镀锡板等包装用材,是正在研发中的新型金属包装材料。针对国内覆膜铁研发需求,从覆膜工艺、膜铁结合机理、覆膜质量评价与控制、基材表面预处理及膜表面改性等方面概括梳理国内外关于覆膜铁覆膜理论与技术的研究进展,指出膜与基材接触区温度场是决定界面连接乃至覆膜质量和速度的关键,实现覆膜区温度场稳定、控制界面空洞缺陷与膜内再结晶缺陷、减小横向与纵向膜厚波动是提高覆膜质量和效率的关键;提出从膜铁结合强度、膜厚均匀性、膜结晶率、塑性成形加工性能等不同角度对覆膜质量进行全面评价;建议精细研究接触区热行为和聚合物膜熔融及凝固过程,从细观尺度研究熔融膜在基材粗糙表面受辊压作用流动、铺展、湿润、填充行为,从微观尺度研究膜铁化学反应键合与聚合物再结晶;提出借鉴板形和厚度的控制理论与技术及其研究方法,包括借鉴轧机颤振问题研究考虑覆膜辊系动力学特性,研究横向和纵向膜厚控制方法及技术。相关分析及建议有助于覆膜理论与技术的创新研究。     

高压铸造过程铸造压力传递及界面热交换行为的研究

项目批准号:506751141项目负责人及所在单位:熊守美,清华大学2起止年限:2007年1月～2009年12月3项目简介压铸过程中铸件—铸型界面传热行为以及凝固过程中铸件内部压力的传递行为对铸件凝固组织的形成     

18Ni马氏体时效钢热处理工艺的研究

采用正交试验法探究了固溶温度、固溶时间、时效温度及时效时间对提高18Ni （2240 M Pa级）马氏体时效钢力学性能以及细化晶粒所发挥的作用,并研究了其最佳热处理工艺。研究表明,固溶时间的影响最为显著,时效时间的影响最不明显。将晶粒平均直径细化到Φ7μm时,抗拉强度可提高约100 M Pa。     

新型叠片式油冷却器传热及综合性能的研究

探讨一种铝叠片和弓形折流板相结合的新型叠片式油冷却器,对其传热及综合性能进行了研究,并与螺纹管弓形折流板油冷却器进行了对比.试验结果表明,新型叠片式油冷却器热交换量较螺纹管弓形折流板油冷却器平均提高52.5％,单位压降热交换量较螺纹管弓形折流板油冷却器平均提高24.1％.在整体结构方面,其单位体积换热面积为螺纹管弓形折流板油冷却器的2.84倍,而材料总重量仅为螺纹管弓形折流板油冷却器的60.7％,说明新型叠片式油冷却器具有体积小、换热面积大、重量轻的优点;从经济效益角度看,新型叠片式油冷却器相比螺纹管弓形折流板油冷却器更加节省耗材成本,体现了新型换热器的高效性、紧凑性和节能性.     

二氧化碳跨临界循环放热过程换热性能研究

二氧化碳跨临界循环放热过程处于超临界区，由于在准临界点附近CO2的热物理参数变化非常剧烈，超临界区流体的换热有别于传统制冷剂，气体冷却器的换热优劣对系统性能影响较大。为了能设计出高效的气体冷却器，应该对这一过程的换热性能作一全面了解。本文主要讨论了制冷剂CO2在气体冷却器中的换热特点，以及流体温度、高压侧压力、质量流速、热流密度、管径和含油量等因素对换热的影响，最后探讨了换热关联式和气体冷却器型式的研究进展。     

基于Workbench的高压圆盘气体轴承共轭传热研究

高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。基于ANSYS Workbench工作平台的Fluid Flow(Fluent)模块对高压圆盘气体轴承进行共轭传热数值模拟,获得轴承流道间隙内的速度和压力分布、流体域与固体域的温度分布以及共轭传热时流固耦合壁面的热流密度分布,并将其与非共轭传热恒温壁面条件下的计算结果进行对比,得到高压圆盘气体轴承共轭传热的一些基本特性。结果表明：2种情况下的计算结果存在较大差异,非共轭传热恒温壁面条件下,间隙内的气体只吸热,流体域耦合壁面上的热流密度均为正值;而共轭传热条件下流体域耦合壁面热流密度存在正负值,间隙内气体的吸热和放热同时存在,显示出轴承圆盘的热传导与间隙内气体的对流换热具有复杂的共轭作用机制;相比之下,采用共轭传热模型可以得到更为符合实际的结果。研究结果为该类轴承的设计和制造提供了有益的指导。     

液冷式CPU散热器的传热强化及流阻性能

通过在液冷式CPU散热器蛇形流道内填充不同粒径的不锈钢珠,使液冷式CPU散热器流道形成类似多孔介质的复杂流道以提高其散热性能。通过对改进前后液冷式CPU散热器的试验研究,分析了各因素对液冷式CPU散热器的传热和流阻性能的影响规律。结果表明:在本试验范围内,相同Re和Pr下,改进后散热器的对流换热系数为改进前的1.2~4.8倍,阻力系数f是改进前的1.4~4倍;散热器填充Φ4mm开孔不锈钢珠的强化传热效果最佳,芯片表面温度较填充前降低了33,°对流换热系数增大4.8倍,而流动阻力仅增加了1.4倍。     

基于耦合传热的涡轮增压器涡轮箱有限元分析

基于涡轮增压器涡轮箱传热机理,采用专业CFD软件和FEM软件分别建立了涡轮箱流体区域和固体区域网格仿真模型。在流体域建立多重旋转坐标系,精确计算出涡轮箱流场、壁面传热系数及温度。应用流固耦合的仿真方法对涡轮箱进行耦合传热分析,得到涡轮箱固体域的温度场并对其进行热应力分析。与实验结果对比发现,仿真模型的温度场符合实际涡轮箱温度分布,最大误差仅为3.3%。该涡轮箱耦合传热模型具有较高的精度,为涡轮增压器的设计优化提供了依据。     

淬硬钢的等离子弧加热切削研究

本文使用易于在生产现场实现的空气等离子加热装置对４５＃和９ＳｉＣｒ两种淬火钢进行等离子加热切削试验，对加热切削中切削力、刀具磨损、加工表面质量等进行研究，提出了在一定加热条件下的加热切削参数，以利于加热切削技术的推广应用。     

栅板式换热器的传热性能研究

建立了栅板式换热器板内流体流动的二维物理模型,通过数值模拟和冲渣水试验,分析了回收余热的栅板式换热器的传热性能。模拟了板间距和入口流速对流动和流阻的影响;试验测试了栅板式换热器的压降,分析栅板式换热器传热和流阻特性,并拟合出其传热和压降准则关系式。     

开孔折流板对列管式换热器传热性能的影响研究

针对由传统弓形折流板结构带来的壳程流动死区,从而引起的流动阻力大、传热效率低等问题,本文对折流板进行开孔,通过数值模拟的方法研究开孔折流板结构对列管式翅片换热器壳侧流体流动、传热及阻力性能的影响。研究发现,折流板开孔后,壳程流动死区明显减小,壳程传热系数及压降同比开孔前降低了;综合换热性能同比开孔前提升了。壳程压降随开孔率及板间距的增大而减小,壳程努塞尔数Nu随板间距的增大逐渐增大。从综合换热性能及场协同的角度分析发现,开孔率x=0.229、折流板间距H=85 mm的列管式换热器综合传热性能最佳。     

40Mn2钢的热处理工艺研究

通过不同的热处理工艺研究了40Mn2钢的显微组织和力学性能的变化,得出了40Mn2钢随淬火温度和回火温度不同而引起其显微组织和力学性能的变化情况。因此在进行热处理时可通过严格控制淬火温度和回火温度以得到想要的组织和力学性能。