非稳态自然对流换热系数计算方法及其在防护服隔热预报中的运用

为得到相对精确的热防护服非稳态隔热性能预测数值,基于传热系统的非稳态传热模型,在防护服材料外表面分别为恒温边界条件和Howard模型对流边界条件下,利用有限差分法分别计算了2种边界条件下模拟皮肤处温度的时程曲线,所得结果均与实验测量值差别较大。在细致分析传热过程的基础上,综合运用傅里叶定律、牛顿冷却定律、以及Howard模型对流边界条件,在线化假设下提出了一种自然对流换热系数计算方法,代入非稳态模型后利用有限差分法进行了求解,随着时间步长的加密,计算结果迅速向实验测量值收敛,当时间步长为0.001 s时,计算结果与测量结果误差小于0.1 ℃。     

密闭储存粮堆内部自然对流和热量传递分析

基于多孔介质流动和传热传质理论,建立了仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型。采用近似分析原理和数值模拟方法研究了仓储粮堆内的传热和自然对流过程及其影响因素。结果表明对于颗粒较小的谷物如小麦,储存过程中的温度主要受热传导的影响,但是对于颗粒较大的谷物如玉米,自然对流的影响会更大。通过理论分析和数值模拟证明了粮仓中低速的水分迁移对储粮温度变化影响很小。在"瘦高"型的圆筒仓中,自然对流的影响作用较强,自然对流作用会使粮仓内温度混合更加均匀。     

仓储粮堆内部自然对流和热湿传递的数学分析及验证

本文基于仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型,采用数学分析的方法对模型中各个方程中的各项的物理意义和数量级大小进行了分析,探讨了仓储粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移过程的相互关系。提出了判断粮堆内部自然对流强弱的瑞利数及其影响因素,分析了仓型结构、粮种及仓外大气温度对粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移的影响,并通过数值模拟对数学分析结果进行了验证。结果表明,数学分析方法是分析仓储粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移过程的一种有效途径,数学分析的结果可以为仓型设计、储粮生态系统的模拟、仓储技术管理提供借鉴。     

强制对流烤箱温度场特性及其优化研究

为研究某型强制对流烤箱内温度分布特性,优化烤箱内部温度场均匀性,采用试验测试和数值模拟进行研究。通过3×3分布式电阻测点(Pt)动态测量烤箱各层温度场分布,针对烤箱温度均匀性指标进行了测量与分析。采用计算流体力学方法对烤箱内部温度场进行了数值模拟,综合考察了热传导、对流和辐射效应。进一步通过试验的温度测量,验证了数值模拟方法的准确性。结合试验和模拟结果,揭示并分析了烤箱原有结构温度场不均匀的原因。通过添加径向导叶结构、调整加热管位置、改进加热管形式和烤箱挡板等措施,有效改善了烤箱内部温度场的均匀性。     

自然对流-多向加热沙疗系统的传热特性研究

对沙疗室传热系统的传热效果和沙体层的温度分布情况,按照现有的最佳加热系统自然对流-多向加热采用标准k-ε湍流模型建立大型和小型两种规格尺寸的三维物理模型,并按照基础实验数据与模拟结果,不同边界条件基础下对系统的温度场、速度场进行数值模拟和数据对比。经过研究得出了自然对流-多向加热对大型沙疗室加热系统的传热效率无明显的高,沙体层垂直温度分布较均匀,以及强迫对流对多向加热的系统温度变化没有明显影响。以此大型沙疗室无法达到温度分布更为均匀等原因,将沙疗室的布置改成为由沙疗床组成的治疗场所,通过对比分析得知了沙疗床对沙疗的过程和传热效率带有所提高。     

土豆对流干燥过程中温度场的数值模拟

根据土豆切样在对流干燥过程中发生的物理变化,基于费克第二扩散定律和傅立叶定律,建立了对流干燥系统传质传热过程的数学模型以及几何物理模型,并利用有限元数值模拟方法对干燥过程中土豆切样内部的瞬态温度场及其影响因素进行了仿真预测。最后,设计并采用对流干燥实验对数值模拟得到的代表性结果进行了验证,结果表明实验值与模拟值在趋势上表现了较好的一致性。     

杭州特种纸助力太空成功对接

杭州富士达特种材料有限公司为“神舟八号”和“天宫一号”交会对接机构综合试验台温度场分系统提供了一整套温场隔热软罩．从而使得各种状态得以进行模拟试验和验证。 地面模拟试验必须在太空的仿真环境下进行．这就需要一个软罩，能在地面隔绝大气环境．完全模拟出真实太空的环境变化。太空环境复杂多变，太阳照射时最高温度超过100℃．有时又低于零下100oC。这个隔热软罩是由几十张薄如蝉翼的低温绝热纸加上极薄的金属膜复合而成。其中的关键点就是超细玻璃棉阻燃型低温绝热纸。     

便携式密闭箱体的高温隔热方法研究

密闭箱体内加热所产生的高温会对箱体外的电器件造成损害。为了保证密闭箱体的有效隔热,以理论分析试验为基础,试验了不同隔热方法下的箱体外壁温度,得出了温度变化规律和隔热特性,在此基础上设计了一种夹层隔热方法。经过试验验证,该方法隔热效果明显且加工工艺简单,能够满足外壁温度的要求。     

稻谷自然储藏多尺度热湿耦合传递研究

该文采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)的方法,以稻谷为研究对象,建立粮堆内部和粮粒热湿传递的数学模型,从粮堆和粮粒两种尺度,探究自然储藏过程中外界气象参数变化时粮堆内部的热湿变化以及稻谷颗粒内部热湿传递与周围空气的温湿度关系。研究发现自然储藏时粮堆内温度变化和水分迁移主要受外界环境与粮堆内自然对流的影响,且自然对流也会影响到粮堆和粮粒内部的温度和水分变化。但是粮粒内部温度变化不同于粮堆内部的温度的变化,因此,粮情检测系统的传感器测得的温度无法真实反应粮粒内部的情况。该文研究结果可为储藏过程中粮堆局部发热和霉变的控制与防护提供理论依据。     

电力机车车顶散热装置数值分析及风洞试验研究

文章提出了一种利用机车车顶散热的新型散热方式,与传统冷却塔相比,散热效率高、体积小、重量轻、无噪声,更加节能、环保;然后介绍了车顶散热装置对流换热系数计算方法,简化散热器模型并进行数值模拟,获得散热性能随行驶速度变化曲线,最后进行风洞试验,将试验结果同仿真结果进行比较,分析误差来源和方案的可行性。     

基于暖体出汗假人的双层保暖内衣热舒适性研究

以男士双层保暖内衣为研究对象,使用暖体出汗假人同时测量了该内衣的热阻与湿阻,并使用三维人体扫描仪对其与暖体假人之间的空气层体积进行了测量,建立了空气层体积与保暖内衣热阻和湿阻之间的多项回归模型。结果显示,在内衣测量范围内,其热阻随着号型的增大先增加后减小,而湿阻则随着号型的增大逐渐增加。进一步研究发现,其透湿指数随着号型的增大逐渐减小,说明其热舒适性随着号型的增大而减弱。     

热防护服热防护性能的分析与探讨

本文在综合分析国内外热防护服研究的基础上 ,对热防护服的热防护原理和必须具备的热防护性能进行了分析和探讨     

Thermal Conductivity of Liquid Foods by the Thermal Comparator Method

The thermal comparator is shown to be a rapid, accurate method for determining the thermal conductivity of liquid foods. Increasing solids content decreased thermal conductivity for apple juice concentrate, orange juice concentrate, and milk samples. Equations for predicting the thermal conductivity of apple juice, orange juice, and milk are shown to be specific for each commodity. A comparison of apple juice and orange juice suggests that qualitative attributes of the solids fraction as well as the quantity present are important in determining thermal conductivity.     

应用红外热成像技术测试黄鼬毛皮的保温性能

以黄鼬为研究对象,在自行研制的毛皮导热性测试平台上,拟定3种试验方案,用FILRT400热像仪拍摄不同室温、不同部位、不同性别的毛皮样本,通过配套软件分析毛皮表面红外热像图的温度分布。结论:入冬室温下毛皮的保温能力最强,秋季其次,夏季最低;颈部、背部、臀部的较胸部、腹部的强,且自吻端至尾基渐增;雄性的较雌性的强。红外热像测温技术不接触毛皮,测量结果直观形象,能定性地分析不同部位、不同性别毛皮保温性的差异。     

Prediction of Thermal Conductivity of Fruit Juices by a Thermal Resistance Model

A model for prediction of thermal conductivity of fruit juices was developed. The model was based on the concept of thermal resistances in parallel and compared with other models and experimental values. Effect of temperature and solid concentration on thermal conductivity was discussed. Extension of the model to predict thermal conductivity of fruit juices below the freezing temperature was briefly discussed. The model gave error of less than 10% from the experimental values for juices for which such values were available.     

Thermal Inactivation of Microorganisms

This paper serves as an overview of various aspects of thermal processing. Heat processing of foods has a long history and is still one of the most important preservation methods. To guarantee microbiological safety and stability, large safety margins are often applied in traditional heat processes. Because of the need for more fresh like foods, there is a need for milder preservation methods without compromising on safety and stability. The review deals with heat resistance data and mathematical models that describe heat inactivation. The effects of food composition are not yet fully clear and more knowledge of the cell physiology of the target microorganism could be of help in predicting the effects of food constituents. Finally, special attention has been paid to biological time temperature indicators to enable proper process calculations.     

保暖内衣的服用性

对不同纺织材料和保暖内衣的保暖性作了分析和定量评定,提出了对保暖内衣的多种要求。     

纸基热敏微胶囊涂层的显色特性研究

利用界面聚合法制备了聚脲壁热敏微胶囊材料,其峰值粒径约为0.96μm;热重分析表明,微胶囊囊壁热相变温度范围128～230℃.利用图像密度检测手段得到了材料图像密度随显色控温条件的变化.在150℃下,随显色时间的增加热敏微胶囊的显色密度快速增大,并在7 s时达到稳定值1.67,高于110℃、5 s时获得的稳定显色密度0.35.在控制显色剂D-8熔融状态、微胶囊囊壁热相变程度的基础上,温度是决定热敏微胶囊显色密度的关键因素.显色后纸基热敏涂层由于PVA胶体熔融出现了不规则形貌.     

热防护服热防护性能测试方法的探讨

本文对国内外热防护服热防护性能的测试方法进行了对比分析 ,介绍了一些国际常用的热防护服热防护性能的测试方法