导热反问题原理辨识均质材料导热系数及体积热容的算法

目的 分析非稳态导热反问题在现场快速辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容的算法.方法 利用参数辨识算法,计算了内部圆柱面在常热流情况下,材料的热物性参数,给出了相关的数值验证,对温度获取时可能产生的随机和系统误差进行探讨.结果 若获取的温度为真值,该算法辨识的导热系数和体积热容的值与真值的误差分别为0.11%和0.16%;若考虑温度的随机误差和系统误差,随着优化函数J减小,k和C的辨别结果 却先收敛后发散.结论 利用非稳态导热反问题的原理辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容是可行的;本算法可行且稳定;参数辨识对误差较为敏感.     

熔融行为对聚合物燃烧过程影响的模拟研究

针对热塑性聚合物在锥形量热仪中燃烧测试时的熔融行为,提出了有限厚度的聚合物固体一维不稳态燃烧微分模型。模型中考虑了熔融层的存在,并且在熔融层中采用与基层不同的热物性参数,分析了熔融层导热系数及热容对聚合物燃烧过程的影响。研究表明,随着熔融层导热系数或热容的增大,聚合物的点燃时间延迟,燃烧过程中质量损失速率下降。当熔融层的导热系数和热容比基层的大时,模拟结果与测试结果能较好地吻合。     

热物性数据精度对熔融盐传热性能计算的影响

熔融盐是太阳能高温热发电技术中颇具前景的传热蓄热介质.其黏度、密度、比热容和导热系数与熔融盐的传热过程密切相关.利用函数误差理论,从各种传热条件下的经典换热公式出发,分别计算了对传热性能影响+10%和-10%时各热物性的误差值,并结合热物性数据的误差分析,确定了热物性数据对传热性能计算的影响程度.     

微管道内壁面轴向热流实验研究

以蒸馏水流过内径分别为168μm和399μm的不锈钢微管,研究了微管壁面温度分布和壁面轴向导热特征.依据微面热成像技术,用红外热像仪获得了恒定雷诺数和不同加热功率下微管壁面温度分布图.用一个简化的数学模型表示了壁面轴向导热和流体对流传热关系.实验和理论分析表明微管内壁面轴向导热量微小,与液体对流换热相比可以忽略.     

稳定环境下金属固体表面传热测温误差计算

在间接、直接测温误差的基础上对测温中热电偶的轴向导热及对环境散热而引起的测温误差进行系统理论的分析与计算.     

稳定环境下金属固体表面传热测温误差计算

在间接、直接测温误差的基础上对测温中热电偶的轴向导热及对环境散热而引起的测温误差进行系统理论的分析与计算.     

忽略回填料与岩土热物性差异对桩基埋管换热计算的影响

桩基埋管换热器具有桩径大、埋深浅的特点,适用于桩基埋管特点的系列导热解析解模型被不断提出,但是该类模型均忽略了回填料与岩土热物性的差异。对于桩径较大的桩基埋管而言,较大的热物性差异将引起较大的计算误差。建立了区别回填料与岩土热物性差异的导热数值解模型,对比分析忽略热物性差异对桩基埋管换热计算的影响,研究表明:导热系数差异对桩基埋管长时间运行的换热热阻计算影响甚小;容积比热差异将引起桩基埋管较大的设计容量误差;桩径越大,热物性差异引起的计算误差越显著。     

导热规律为 q∝ΔT~n 的不可逆卡诺热机的优化分析

研究了在普通的导热规律ｑ∝ΔＴｎ下考虑热阻和热漏以及其他不可逆因素时不可逆卡诺热机的性能,得出了较普遍的功率与效率之间优化关系     

可变导热系统的颗粒复合介质传热性能的研究

讨论了可变导热系数的复合介质的传热性质，当介质的导热系数是温度的函数时，热传导方程是非线性偏微分方程，作者采用基尔霍夫变换把它变成拉普拉斯方程，于是可以找到原问题的近似解析解。文中考虑一个最为简单的例子：由圆柱形的杂质构成的二维系统，杂质浓度很低，可以忽略颗粒之间的相互作用，杂质具有可变导热系数，基质的导热性质不随温度的变化。在此基础上，用朗道方法导出计算可变导热系数的复合介质的有效导热系数的公式     

沥青混合料导热系数测试及其影响因素分析

由于沥青混合料为多相体,其热物理特性参数的测试较为困难.随着对抗车辙等沥青混合料高温特性研究的深入,发现针对沥青混合料导热系数等热物理参数测试方法相关研究很少.基于瞬态热线法,采用TC3000导热系数仪,针对四种典型沥青混合料进行导热系数测试.试验结果分析发现就内部组成因素而言,沥青混合料导热系数随着空隙率增大而减小,随4.75 mm以下细集料通过率增大而减小,随沥青用量增大而减小,但其减小不显著.另一方面,在外部环境变化时,混合料导热系数随温度增加有先减小后增大的趋势,浸水时较干燥时导热系数也提高,压力水平变化对导热系数测试结果影响不大.     

热管性能评价准则探讨

传统评价热管的传热性能的方法是比较热管的等效导热系数(有效寻热系数、当量导热系数、相当导热系数)的大小,其不足之处是几何因素与传热因素混在一起来评定传热性能。为此,在剖析传统评价热管的传热性能的方法的基础上,提出了用等效对流换热系数来评价热管性能,等效对流换热系数客观地描述了热管综合的传热能力,其值的大小可以作为判断热管传热性能优劣的标准。同时建立了相应的理论模型,从而使对热管性能的评价更加完善、更加合理。     

微小矩形多槽道平板热管的传热性能

开发了一种微小矩形多槽道平板热管,并阐述了此种热管的结构、原理,推导出了其理论毛细极限。通过实验分析了工作温度、充液率、不同工作介质和倾角等因素对该热管传热性能的影响,得到冷凝段及蒸发段表面传热系数的实验关联式,可用于指导工程设计。研究表明,微小矩形多槽道平板热管具有高传热特性,在电子器件冷却等方面有良好的应用前景。     

自激振荡脉冲对流换热的实验研究

将Helmhotz共振腔应用于换热器来增强换热是一种新的强化换热方法。本文作者通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果,分析了各种参数对换热效果的影响,得到了对流换热系数及换热强化比随流速的变化规律,结果对工程设计及进一步的研究具有重要的指导意义。     

热管换热器热传递矩阵及热管换热器传热效率

本文提出了热管换热器热传递矩阵的概念.用热传递矩阵相似关系,推导出了热管换热器传热效率计算式.并讨论了极限情况下的热管换热器效率表达形式.     

小型平板热管的传热特性

以丙酮、乙醇和水为工质,对小型平板热管在充液率为20%~90%的传热性能进行了实验研究。测量了热管蒸发段和冷凝段管壁、加热和冷却风道进、出口截面等处的温度分布,计算了传热量和传热系数。根据实验结果总结出了工质、充液量和热流密度对热管传热系数的影响。得出该平板热管以乙醇为工质的传热性能最好,传热极限qmax为16~17 kW/m2,最佳充液率为50%,并给出平均传热系数综合关联式。实验结果可供工程设计参考。     

Fe3O4-水纳米流体对流换热特性的实验研究

建立了纳米流体传热性能的测试系统,测试了不同体积分数的Fe3O4-水纳米流体在雷诺数为3 000-10 000内的管内对流换热系数。实验结果表明,在水中添加Fe3O4纳米粒子增大了管内对流换热系数,增加了液体的传热效果;影响纳米流体对流换热系数的主要因素有纳米粒子的浓度及纳米粒子导热系数。     

多孔介质传热传质分形理论初析

对分形理论在多孔介质传热传质过程中的应用进行了初步的分析,求出了基于分形理论的多孔介质固有渗透率和有效导热系数,建立了多孔介质渗流与导热的分形模型.     

高速钢刀具在深冷处理时的表面换热系数的计算

在对材料为W9M03Cr4V的高速钢刀具进行深冷处理的有限元模拟时,表面换热系数是一个重要的系数。为得到此参数,采用了反传热法对由深冷处理实验测定材料为W9M03Cr4V的试件所得到的温度曲线进行处理,从而得到其表面换热系数,用此系数作为相同材料的高速钢刀具的表面换热系数。文中的分析和计算是在FEPG软件和Visual C＋＋编程语言的辅助下自动完成的。     

入射角对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行模拟计算,在入口烟气质量流量不变的基础上,在0°～65°范围内逐渐改变烟气入射角,分析换热量、压降和单位压降换热系数的变化规律。结果显示:随着烟气入射角的增大,入射角小于45°时,换热量偏差基本不变,压降偏差逐渐减小,而单位压降换热系数逐渐增大,并在约45°时达到最大,此时换热器整体性能最好;大于45°后,换热量偏差明显增大;压降偏差急剧增大,压力损失增加,而单位压降换热系数急剧减小,换热器性能恶化。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在5%以内。     

燕尾型轴向槽道热管薄液膜热传递及实验验证

基于薄液膜的传热传质理论建立了燕尾形槽道热管的蒸发段与冷凝段热传递的数学模型,利用Laplace-Young方程得到不同负荷下的轴向毛细半径分布.分析求解了蒸发段温降与冷凝段的温降随热负荷的变化,进而得出了热管温降随热负荷的变化.实验研究了热管在不同冷源温度下温降随热负荷的变化.结果表明:槽道中液膜厚度沿轴向逐渐增厚;蒸发段和冷凝段温降随热负荷增大而增大;通过比较模型预测值和实验测量值,发现两者吻合较好,进一步验证本文所建的模型的正确性.