巴基纸基复合材料导热性能模拟

为了优化设计巴基纸/SMP复合材料的加热工况及巴基纸形状,本文采用有限元软件FLUENT分析了不同工况条件下正弦形及直线形巴基纸/SMP复合材料的热传导性能。研究结果表明:加热功率相同时,正弦形巴基纸/SMP复合材料的温度相对较低,温度分布均匀性较好。相同体积内热源作用下,正弦形巴基纸/SMP复合材料达到稳态时温度相对略高;但是正弦形及直线形巴基纸基复合材料达到稳态时,最高温度和最低温度的温差基本相同,远小于相同加热功率作用下正弦形及直线形巴基纸基复合材料达到稳态时最高温度和最低温度的温差。说明巴基纸基复合材料加热的均匀性主要取决于巴基纸加热片的单位体积内热源,而不是加热功率。分析认为,巴基纸加热片的单位体积内热源越小,巴基纸基复合材料达到稳态时温度越低,温度分布越均匀。     

氮化硅陶瓷加热辅助铣削过程中边缘碎裂实验与仿真

边缘碎裂现象是陶瓷加工过程中常见的一种现象,是影响加工质量的主要因素之一。激光加热辅助切削技术通过提高切削区温度,改善局部材料的性能,可以降低切削力,减轻铣削加工过程中的边缘碎裂。采用理论与实验分析及仿真模拟的手段研究了激光加热辅助铣削氮化硅陶瓷过程中的边缘碎裂现象,出口边缘碎裂由于刀具离开工件时缺乏支撑,是主要的碎裂形式。仿真模拟扩展采用扩展有限元方法,模拟了材料出口边缘裂纹形成、扩展及碎裂的过程。理论分析、试验结果与仿真结果表明切削区温度是影响边缘碎裂的主要因素。当切削区温度超过氮化硅陶瓷的软化温度后,工件的加载应力与边缘韧性都随温度升高而发生变化,导致边缘碎裂随温度升高而降低。     

用于制造电容器的烧结钽阳极

美国一热技术公司设计了一种用于烧结钽阳极的专用炉。将钽粉末压制成适当的形状,然后放入炉中烧结,钽粉熔合,即可制造出钽阳极。钽阳极是制造闪光管的钽电容和钽电极的必需品。 这种专用炉具有直径 18厘米,高 20厘米的加热容积。其特征是采用钽加热元件和防护屏,并可以提供高的温度均匀性和高的真空度。其金属主控器借助于一个悬吊的圆柱形主电热元件,及可微调的电热元件,形成一个垂直的圆柱形加热腔。这种设计使工件更均匀地受热,并减少死角热损失。用于制造电容器的烧结钽阳极@日光     

电加热水体温度场均匀性的仿真与实验

针对水平封闭圆管内水的电加热方式温度场不均匀问题,采用Fluent软件分别对水平圆管的轴向和径向温度场进行数值仿真．基于位式控制的分段分组加热方式在长度为1.8 m、内径为103 mm、外径为133 mm的水平圆管上进行实验验证．结果表明,圆管非水平放置会令加热后圆管的轴向温度场不均匀;在升温阶段,全壁面均匀加热的方式会使圆管温度在竖直径向出现显著的上高下低的分层现象;而只对圆管下半壁面加热可使圆管上层和下层温度差值从大于8℃降至小于1℃,有效提高了圆管温度场的均匀性;在稳态阶段,分段分组加热方式受位式控制的影响,径向温度偏差升到1.6℃以内．对比全壁面均匀加热的方式,分组加热方式特别是4组加热方式,在达到稳态的时间和稳态时的温度场均匀性仍具有明显优势．研究结果为实现高精度、无超调、温度场均匀性好的水平等压封闭圆管加热方案设计提供了参考．     

圆柱件摆辗变形不均匀性的有限元分析

采用三维有限元模拟方法对圆柱件摆辗成形过程进行了研究。详细刻画了摆辗过程中工件不同高度的横截面上的变形状态分区,分析了摆辗工艺中工件不同截面之间、同一截面不同部位之间的变形不均匀性,并与常规孵粗进行了比较,讨论了摆辗变形的特点以及滑轮形工件的成形机理。     

板式红外辐射器辐照均匀性改善研究

针对板式辐射器加热物体时,被加热物体边缘处辐照均匀性较差的问题,提出两种措施进行改善,并建立相应模型,采用角系数的代数分析法,分析相关参数变化对辐照均匀性的影响.一种措施是以一方向无限长的两平行面为基础,在加热面两端各加一与加热面温度相同、性质相同的加热面,结果表明:侧加热面长度及其与垂直方向夹角大小对辐照均匀性均有影响;另一种措施是将原加热面一分为二,相对倾斜布置,发现辐照均匀面积大小和倾斜角度有关,针对不同的板长存在最佳夹角.以上两种措施都能改善辐照均匀性.     

半固态金属坯料感应二次加热的模拟计算研究

在半固态金属坯料感应二次加热过程中和过程结束时,坯料中的温度水平及分布均匀性是触变成形成败的关键.本文分析了感应加热条件下影响坯料温度的因素,建立了坯料感应加热温度变化数学模型,根据推导出的感应加热温度分布解析解,利用MATLAB软件进行编程计算,模拟研究了加热功率和加热频率对坯料温度分布和所需加热时间的影响,确定了合理的加热工艺.     

球墨铸铁正火工艺研究

本文研究了球墨铸铁奥氏体化过程,基体含碳量、不同断面试样加热和冷却时的温度分布以及各种正火工艺的机械性能结果表明:球铁的奥氏体转变过程很快,奥氏体转变刚结束时,基体含碳量较低,约为0.55-0.65％,保温使基体继续增碳直到饱和。不同断面试样表面和中心温度差随温度升高而减小。当铸件表面达850℃以上时,温差可以忽略。因此。没有必要为使工件温度均匀化而保温。同时试验结果并发现:保温对改善机械性能并无作用,但提高冷却速度可显著提高机械性能,特别是对于直径小于120毫米的工件更为有效。     

离子轰击加热回火与普通回火的组织和性能

研究了采用离子轰击加热回火代替普通回火工艺的可行性问题．分析了两种回火方式 的组织和性能差异，认为这种新的回火方式对于要求表面光洁度高的精密工件具有重要的实用 价值．     

食品欧姆加热过程中不同电极形状的温度场分布的数值模拟

为了了解5种不同电极板形状对食品欧姆加热中物料的温度场分布及加热效率的影响,建立了不同电极形状的欧姆加热三维模型,利用有限元的方法求解欧姆加热过程中模型的温度场和电场方程,模拟分析了矩形、圆形以及弧形电极的欧姆加热过程中的温度分布.结果表明:食品的欧姆加热过程中温度场的分布与电极的形状有很大的关系,弧形电极的欧姆加热过程中,电流密度的分布与电极的弧度有关,电极的曲率越大,电场线越密集,电势梯度增大,加热过程中温度场分布越不均匀;矩形与圆形电极的欧姆加热效果相同,其电场分布及加热效率都一致.     

纳米纸/聚合物基复合材料加热过程数值模拟分析

为了研究加热过程中纳米纸加热片的埋入方式及加热功率等因素对纳米纸/聚合物基复合材料温度分布的影响,采用FLUENT软件分析了矩形弯曲及平板形纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时的温度分布规律。模拟结果表明:相同加热功率作用下,平板形纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时典型温度相对较高,但是温度分布也更不均匀。加热过程中平板形及矩形弯曲纳米纸/聚合物基复合材料的典型温度均随加热功率的增大成线性增长。和矩形弯曲纳米纸/聚合物基复合材料相比,平板形纳米纸/聚合物基复合材料温度升高的速率相对更快。分析认为,纳米纸加热片的单位体积内热源越大,其升温速率越快,纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时温度越高,同时温度分布均匀性越差。     

天然气旋流辐射杯式燃烧装置的应用研究

天然气旋流辐射杯式燃烧装置是一种性能优良的新型燃气燃烧装置。它具有火焰不直接冲刷加热工件,升温速度快,加热温度均匀,节约燃料,结构新颖等特点。在加热炉,热处理炉等多种炉窑上具有广泛的应用前景。     

含苹果颗粒果汁通电加热速度与优化模型

对含苹果颗粒苹果汁通电加热过程中的加热速度、加热时间、电导率和温度等变化规律进行了研究,结果表明:含苹果颗粒苹果汁的电导率随着温度升高、颗粒尺寸减小和颗粒质量分数降低而按线性增大;随着颗粒尺寸减小和颗粒质量分数降低,通电加热时间缩短,加热速度增大;颗粒形状对电导率、通电加热时间和温度变化影响不显著。为探究各因素对加热速度影响及因素间的交互作用,采用正交多项式回归设计试验建立通电加热速度数学模型,得出各因素对通电加热速度影响按从大到小的顺序依次为颗粒尺寸、颗粒质量分数、颗粒形状。当苹果立方体颗粒边长为0.5cm、颗粒质量分数为20%时,固液混合物料通电加热时间最短,为348s,通电加热速度最大;优化出通电加热速度与影响因素关系的三元多项式回归数学模型,对预测分析含苹果颗粒果汁通电加热温度变化规律和通电加热速度有实际意义。     

4J29膨胀合金晶粒长大倾向的研究

针对在电子器件中常作为密封材料的4J29合金在生产时出现粗大晶粒造成工件开裂问题,采用热处理和单因素优选实验方法研究4J29合金的再结晶温度、预先变形率与晶粒度之间的关系。研究表明,4J29膨胀合金晶粒聚集长大是由大于70%预先变形率所造成。在实际生产中尽可能采用合理的预先变形率可以提高材料的再结晶温度和二次再结晶温度,可以防止合金晶粒聚集长大,从而保证了工件质量和使用性能。     

周向不均匀加热圆管内熔盐传热特性数值研究

建立周向不均匀加热圆管物理模型,采用标准k-ε模型,在熔盐入口温度200℃~400℃,速度0.6~3.0 m/s,加热面热流密度200~400 k W/m2参数范围内,对内径16 mm,壁厚2 mm的集热管内熔盐传热特性进行数值模拟。分析集热管出口截面温度分布规律和集热管传热性能,对比不同参数管内壁周向温度不均匀分布特性。研究结果表明:集热管出口截面管壁温度差异较大,熔盐存在温度梯度;熔盐入口温度越低,换热效果越好;不同热流密度对Nu影响很小,Re相同时Nu几乎相同;集热管内壁周向温度分布不均匀,增加入口速度和降低热流密度有助于改善温度周向不均匀性。     

高合金热强钢热疲劳—蠕变裂纹的研究

对高合金热强钢的加热炉炉底板在使用过程中产生热疲劳裂纹的原因进行了分析，得出了国速裂纹扩展的主要因素是底板材质组织的不均匀性，尤其是使用过程因高温Ｈ２还原被加热工件中的硫，导致底板渗硫形成沿晶硫化物，使晶界弱化，在热应力作用下，萌生裂纹，并沿晶发展形成热疲劳裂纹，致使工件早期失效。     

螺纹切削过程建模中有关参数的确定方法

目的　为了建立螺纹切削过程的数学模型 ,研究用复杂形状刀具加工复杂形状工件时 ,刀具和工件的描述方法以及切削层参数和形状的记录方法 .方法　用将复杂形状刀具工作表面和工件的被加工表面离散化的方法来记录刀具、工件形状以及工件形状的变化过程 .结果和结论　作者提出的离散化思路在工件弹性变形不大时 ,不仅适用于螺纹切削过程的数学建模 ,亦适用于其它复杂形状刀具加工简单形状工件和用简单形状刀具加工复杂形状工件时的数学建模     

污泥热干燥粘结的特征和影响因素

污泥热干燥过程中在干燥设备内部表面的粘结是影响干燥设备性能的重要因素。通过热干燥模拟实验,分析了污泥含水率、加热温度、加热方式、加热界面性质等因素对污泥粘结的影响。结果表明,含水率是影响污泥粘结最主要的因素,污泥含水率较高时,粘结量较少,随着污泥干燥程度增加,含水率降低,粘结量逐渐增加,当含水率达到60%左右时粘结量达到最大,之后转而减少;加热温度不超过120℃时,温度对污泥粘结的影响不明显,加热温度高于120℃时,污泥粘结量随温度升高而显著增加;传导加热方式比对流加热方式更易导致污泥粘结;加热接触界面的表面粗糙度越大则污泥粘结量越大。     

螺纹切削过程建模中有关参数的确定方法

目的：为了建立螺纹切削过程的数学模型，研究用复杂形状刀具加工复杂形状工件时，刀具和工件的描述方法以及切削层参数和形状的记录方法。方法：用将复杂形状刀具工作表面和工件的被加工表面离散化的方法来记录工具、工件形状以及工件形状的变化过程。结果和结论；作者提出的离散化思路在工作弹性变形不大时，不仅适用于螺纹切削过程的数学建模，亦适用于其它复杂形状刀具加工简单形状工件和用简单形状刀具加工复杂形状工件时的数学建模。     

915 MHz微波在沥青路面再生加热中的应用

为验证915 MHz微波频率用于沥青路面再生加热的可行性,在分析微波加热机理的基础上,设计了喇叭天线参数并对其进行了优化,采用CST仿真软件,进行了915 MHz与2 450 MHz两种微波频率下单天线与阵列天线对沥青混合料的加热效果对比,同时对不同天线间距、加热高度、混合料厚度等对加热效果的影响因素进行了仿真分析。结果表明：915 MHz微波频率加热沥青混合料具有更好的均匀性与深度方向上更小的温度梯度;改变天线间距、加热高度和混合料厚度,会导致加热箱内微波相互干涉现象发生变化,进而对加热效果产生影响,当混合料厚度为250 mm,天线间距为70 mm×70 mm,加热高度为70 mm,此时加热效果最好,混合料温度均值最高,且离散系数最低,温度均匀性好,沥青老化现象较少。对于大型微波再生加热设备,由于其要求加热厚度大、产量高,采用915 MHz更为合适。