靶丸材料及氘氚冰层分布对冷冻靶温度场的影响

冷冻靶靶丸氘氚(DT)内冰层均匀性直接影响到惯性约束聚变(ICF)点火成功率,衡量冰层均匀性的重要指标为靶丸表面温度均匀性。本文利用CFD软件对球腔内的温度场与速度场变化进行模拟,包括恒定冷臂温度下的稳态工况和非稳态降温过程,研究了不同烧蚀层材料以及冰层形貌下的冷冻靶丸传热特性和温度场分布。结果表明,高导热性烧蚀层材料对于提高冷冻靶温度场均匀性具有积极作用,当材料的导热系数高于400 W/(m·K)时,该球形冷冻靶靶丸外表面温差已小于0. 01 m K。在非稳态降温过程中,比热容和导热系数大的高密度碳(HDC)材料的靶丸外壁面温差比碳氢聚合物靶(CH)靶丸约减少81%。     

靶丸装配位置偏差对靶丸表面温度均匀性的影响

为了研究靶丸装配对惯性约束核聚变间接驱动靶系统中靶丸表面温度场的影响,建立了三维冷冻靶系统数值计算模型,利用CFD软件的传热和Boussinesq模型分析了系统的传热规律,并对靶丸装配中可能产生的装配偏差的影响进行了探究。结果表明:靶丸在水平方向上的装配位置偏差会对靶丸表面温度场分布产生极大的影响,而在竖直方向上的装配位置偏差影响相对较小。在竖直方向上看,向上偏移的位置偏差相对于向下偏移的位置偏差对靶丸温度均匀性的影响会较大。     

热压罐工艺环境对于先进复合材料框架式成型模具温度场的影响

热压罐固化工艺过程中的模具温度分布对于先进复合材料成形质量影响很大。本文在之前相关文献研究的基础上,对模具温度场分布的工艺环境因素作了进一步的研究。结果表明,工艺环境因素中,风速、升降温速率对于模具型面温差影响显著,而模具在罐内的摆放位置则对模具型面温度场温差影响很小。     

经历常温降至-196℃再回温混凝土温度场试验研究

通过不同形状和尺寸的混凝土试件经历常温降至-196℃再回温的作用,探讨混凝土内温度在降温和回温过程中的变化规律以及降温回温作用速率、试件的形状和尺寸等对其的影响。结果表明,混凝土内温度在降温回温过程中呈现出显著的滞后性且降温与回温过程存在较大的差异,反映出混凝土在超低温环境下仍具有明显的热惰性,但与高温时不尽相同。混凝土内温度的变化以及与作用温度间的温差受降温回温作用速率和试件尺寸的影响明显且呈现非线性关系。在常温至-196℃温度作用范围最小边长不小于100 mm试件的内外最大温差可达100℃,并且在降温过程中混凝土内温度低于反转温度时,其温度变化速率将达到甚至超过降温作用速率,但混凝土内各处温度变化的回温速率始终低于作用速率。这些试验结果可为（LNG）储罐类混凝土结构设计提供参考。     

大厚度复合材料层合板的固化温度场变化规律

本研究通过编写ABAQUS子程序,将固化反应动力学方程引入大厚度复合材料构件固化过程的热传导方程,研究大厚度玻璃纤维/环氧树脂复合材料固化过程中温度分布规律,讨论了板厚与固化温度对层合板内部温度场、固化度场和固化速率的影响。结果表明,大厚度复合材料层合板内部厚度方向温度相差较大,中心点升温幅度最大,厚度方向的温度随着距离中心点位置的增大而降低;上下表面与温度恒定的模具表面接触因而温度不变;固化速率、固化度与温度呈正相关;固化温度一定时,复合材料厚度越大,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越长,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小;复合材料厚度一定时,固化工艺温度越高,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越短,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小。     

空间光学窗口的热光学灵敏度分析

在试验测点温度值的基础上，利用Zernike多项式拟合出玻璃表面的温度分布，对特定的周向、径向、轴向温差和温度水平，进行窗口外玻璃热弹性分析，把节点的热变形拟合为Zernike多项式并代入ZEMAX软件求得系统波前误差的RMS。分析结果表明，在温度变化相同时，窗口外玻璃的周向温差对系统波差影响最大。     

生物组织冻结过程中的应力分析

为了预测生物组织低温保存过程中所受到的机械损伤 ,建立了一维球对称模型 ,模拟计算了降温过程相变界面随时间的移动 ,壁面温度随时间的变化 ;组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布。主要考虑了降温速率的影响 ,当降温速率低于某一值时 ,降温速率越高 ,组织内部所受热应力越大 ;降温速率超出这个值 ,组织内的热应力不再随降温速率变化     

新型蓄冷材料Al2O3-H2O纳米流体初始冻结温度分析

纳米流体作为功能性材料在强化传热方面运用较广,但作为蓄冷剂时对其初始冻结温度的研究较少。本文选用500nm粒径的Al2O3颗粒,设定三种不同降温速率(1、5、10 ℃/min),配置了三种不同质量分数(0.01％、0.05％、0.1％)的Al2O3-H2O纳米流体,研究初始冻结温度和降温速率以及纳米流体质量分数之间的关系,试验分为九组,每组进行60次,记录初始冻结温度的数据得到其概率分布。结果表明:初始冻结温度值概率分布近似为高斯分布;增大降温速率会使冻结过程中流体初始冻结温度降低;而在不同降温速率下,初始冻结温度与纳米流体质量分数未呈现相同的变化趋势,随着降温速率的增大,初始冻结温度随纳米流体质量分数的增大由减小逐渐转变为增大,异质结晶对初始冻结温度的影响程度逐渐大于溶液黏度的影响程度。     

非共沸混合制冷剂组分对冷凝器换热特性的影响

为了揭示非共沸混合工质在冷凝器内的换热特性,探明非共沸混合工质组分对制冷剂和换热流体间沿程温度的影响,通过建立冷凝器换热模型,对不同沸点差的二元环保型非共沸混合工质进行了理论分析.结果表明:由于非共沸混合工质比焓值与温度的非线性关系,换热流体间的沿程传热温差出现极值点;混合工质中富含低沸点组分时,冷凝器内部存在最小传热温差;反之,存在最大传热温差;混合工质沸点差增加,滑移温度的限制条件之差增大,窄点现象增强.     

嵌入热管强化相变蓄冷板释冷性能的研究及优化

为强化相变蓄冷板的传热以匹配冷藏运输中多变的用冷需求,本文提出一种热管嵌入式相变蓄冷板以快速平衡物流过程中的热负荷波动,实验研究了热管蒸发段在高热负荷下的释冷性能,并围绕释冷过程搭建了基于热阻分析法的动态解析模型。结果表明：在高热负荷条件下,热管侧的传热过程动态变化显著,在50 ℃工况下平均传热速率最大为42.50 W;模型计算得到的空气侧传热温差和传热速率与实测数据吻合,总体释冷量的计算误差为-3.21%~6.16%;利用该模型对蓄冷板进行模拟分析,在模拟算例中,管排数为4,管径为16 mm时,平均传热速率可达到88.72 W,蒸发段长度为80 mm时,平均传热速率可达到112.54 W。     

跨临界CO2气冷器火积耗散分析

跨临界CO2系统已成为热泵及空调领域的研究热点,本文以CO2气冷器为研究对象,管内外两种流体因温差传热与流动阻力引起系统火积耗散,通过建立的CO2气冷器跨临界区二维分布参数模型求解系统火积耗散数 。分析系统火积耗散数产生的主要原因及沿程分布,讨论CO2、水入口状态参数对系统火积耗散数的影响。结果表明系统火积耗散数主要由温差传热引起,温差越大,系统火积耗散数越大。各微元段火积耗散数与CO2温降幅度呈反比关系,在临界点 达到最大值。随着CO2质量流率、压力的增大,系统火积耗散数逐渐增大;随着水质量流量的增大,系统火积耗散数逐渐减小,减小幅度随着压力的增大而减小。系统火积耗散数随着CO2入口温度的增大而减小,CO2入口温度越大,减小幅度逐渐降低。水入口温度对系统火积耗散数的影响非常小。     

热泵用于可移动式救生舱环境模拟室的实验研究

矿井可移动式救生舱是为在矿井灾难发生现场不能及时撤离的矿工提供临时性避难场所的系统。在可移动式救生舱的研制和实验中,保证实验的准确性是把好救生舱质量关的关键。本文设计了一套用于救生舱环境模拟实验的系统,采用热泵作为加热系统,其控制温度较精确,升温及降温速率可控。实验研究表明,在该系统中,模拟舱上下部最大温差小于1℃,平均温度与目标温度的最大温差小于0.5℃。     

膨胀空气对内压缩流程空分设备换热系统的影响

分析了内压缩流程空分设备主换热器内温差分布的特点、各段任务及各段对于正流空气压力和流量的要求,利用笔者自己用BOC的GTC物性软件设计的计算模型,计算并讨论了膨胀空气参数如膨胀机前温度、机前压力、膨胀空气量等对换热系统不可逆损失的影响、提出使用热段膨胀机有可能改善主换热器内的温差分布和减少传热过程的不可逆损失,计算了在各种液体比例条件下,使用热段膨胀机对主换热器传热过程火用损失的影响,提出高液体比例时更适合使用热段膨胀机,计算并得到了合适的热段膨胀气量、高压空气压力和流量等随液体比例改变而变化的一些规律。     

影响血浆冷冻效果因素的数值模拟研究

血浆袋中心点温度降至-30℃是衡量血浆冷冻过程的最终指标,冷冻过程中的降温速率和温度分布均匀性是决定血浆冷冻质量的关键因素。本文通过实验测定了血浆的热物性参数,结合数值模拟方法研究不同冷冻温度对血浆冷冻过程中降温速率和温度分布均匀性的影响。结果表明:降低冷冻温度,可缩短血浆中心达到-30℃所需的冷冻时间,但使血浆内温度均匀性变差;不同冷冻温度时,由于空气与血袋壁面换热能力相对较弱,血浆最高温度均分布在与空气接触壁面附近;通过增大血袋与冷冻箱内壁的接触面积或提高空气的流速、湍流度,可能成为增大血浆降温速率和温度均匀性的重要措施。     

水溶液中磷酸二氢钾结晶影响因素的研究

采用重结晶法研究了搅拌速率、降温速率和pH值等因素对磷酸二氢钾在水溶液中结晶行为的影响。结果表明:随着搅拌速率的增大,介稳区宽度变窄,诱导期缩短,搅拌速率为300r/min时,结晶速率最小;随着降温速率的增大,介稳区宽度逐渐增加,结晶速率也逐渐增大,而诱导期和晶体的平均粒径均减小;降温速率为0.3℃/min时,晶体的平均粒径最大;在pH=3时,介稳区宽度和诱导期达到最小,结晶速率达到最大。     

基于Ansys的纸浆模塑模具加热板温度场分析及优化

目的纸浆模塑热压成型模具的加热板工作面温度分布状况,是影响产品成型质量的主要原因之一。对原加热板的孔道结构进行优化,以得到工作面温度分布更均匀的优化方案。方法用Ansys软件进行温度场仿真分析,研究了加热板孔道结构对加热板工作面温度分布的影响。结果分析结果表明:原加热板工作面最大温差达到了11.6℃,优化后加热板工作面最大温差为2.2℃,优化后较优化前加热板工作面最大温差降低了81%。结论研究为纸浆模塑加热板孔道结构提供了可行的优化方案。     

橡胶颗粒在移动床内冷冻过程的研究

对橡胶颗粒在移动床内冷冻过程进行了实验研究。得出了橡胶颗粒的中心和表面的降温速率，分析了相关参数对颗粒温度和换热系数的影响     

不同降温速率对肾细胞内、外冰形成温度的影响

分别采用低温显微镜和差示扫描量热仪测定胞内冰和胞外冰的形成温度,分析了胞内、外冰晶产生温度和降温速率的关系,并通过低温显微镜获得了降温过程中肾细胞形态的变化。由实验结果可知:在降温速率小于10℃/min的情况下,肾细胞内鲜有冰晶的产生,并且降温速率升高导致胞内冰形成温度的降低。     

基于高层建筑在昼夜温差作用下的温度问题研究

研究高层建筑在昼夜温差作用下的温度效应问题。根据昼夜更替造成的结构温度变化特点,采用线性分布法计算温度荷载,通过与季节性降温工况作用下的商层建筑物温度效应对比,分析不同工况引起高层建筑物温度效应差异的原因,总结昼夜温差给建筑物带来的不利影响。     

跨临界CO_2气冷器耗散分析

跨临界CO_2系统已成为热泵及空调领域的研究热点,本文以CO_2气冷器为研究对象,管内外两种流体因温差传热与流动阻力引起系统(火积)耗散,通过建立的CO_2气冷器跨临界区二维分布参数模型求解系统(火积)耗散数ΔE*。分析系统(火积)耗散数产生的主要原因及沿程分布,讨论CO_2、水入口状态参数对系统(火积)耗散数的影响。结果表明系统(火积)耗散数主要由温差传热引起,温差越大,系统(火积)耗散数越大。各微元段(火积)耗散数与CO_2温降幅度呈反比关系,在临界点ΔEj*达到最大值。随着CO_2质量流率、压力的增大,系统(火积)耗散数逐渐增大;随着水质量流量的增大,系统(火积)耗散数逐渐减小,减小幅度随着压力的增大而减小。系统(火积)耗散数随着CO_2入口温度的增大而减小,CO_2入口温度越大,减小幅度逐渐降低。水入口温度对系统(火积)耗散数的影响非常小。(火积)