传热推动力损耗的温度场熵分析

运用物理场熵的概念,以传热推动力在空间温度场中不可逆损耗,定量表达传热过程不可逆程度,并将温度场熵分析法应用于矩形散热翅片效率的研究,得到温度场熵与翅片长度成正比、与厚度和导热系数成反比的定量关系。并通过与翅片散热效率曲线对比表明,温度场熵不仅反映了传热过程中系统的热力性能和热效,而且揭示了翅片热效变化的内在机理,对优化此类热力系统的设计具有实际应用价值。     

基于一维非稳态传热模型的炉温曲线优化研究

在回流焊接过程中,保证最优的传热系数能提高产品的质量和工作效率.针对某回焊炉的温度分布进行分段线性回归,通过有限元分析找到可优化参数,并且建立一维非稳态传热模型,以最优传热系数为优化目标,以各温区炉温及传送带速率为优化变量,采用有限差分法对已有的炉温曲线进一步改良,获得最佳指标值.结果 表明:该模型自适应性较强,能有效地保证各功能区温度过渡的连贯性.     

翅片参数与PCM材料对散热器传热影响实验研究

为了研究翅片数量、倾斜角度及相变材料对带有纵向翅片的电源散热器传热性能的影响,在恒定热负荷为16 W的条件对含相变材料和不含相变材料两类工况下的5种不同结构散热器进行了实验研究.通过搭建的由实验段、直流电源、数据采集设备等组成的实验系统开展实验,分析了翅片数量(1～5片)、散热器倾角(0°～90°)和相变材料(正二十烷)对散热器传热性能的具体影响,并通过含相变材料散热器的温升变化特征以及相变传热特征对散热器热性能进行了评估.结果表明,倾斜角度和翅片数对液相相变材料对流单元的形成以及传热和运行时间起着关键作用.对于0°倾角的含相变材料散热器,相比1个翅片,5个翅片达到最大允许温度所需的时间增加了80％,而当倾角增加到90°时翅片数的增加对时间的影响不显著.对于所有的倾斜角度,各个测点的相变材料(PCM)温度值都随着翅片数的增加而减小.当倾角增加时,由于浮力诱导流的增强促使对流液相相变区域变大;在单翅片工况下,60°倾角相比0°倾角状态下的工作时间延长78.6％.     

旋转电极电渣重熔过程电极熔速的理论解析

摘要：旋转电极电渣重熔通过改变结晶器内熔体的流动和传热规律,增强了渣池与电极间的对流换热,在提高电极熔化速率和生产效率方面具有巨大潜力。提出了电渣重熔过程电极熔化速率的求解方法,并考虑了电极旋转时的强制对流,基于多物理场耦合模型预测了电极直径、转速对电极熔化速率的影响规律。结果表明,随着转速提高,金属液滴由从电极中心滴落向电极边缘滴落转变,高温区由渣池外侧向渣池中心移动。当转速从0增大至90r/min,55mm直径电极的熔化速率从7.90g/s增大至9.68g/s,对比固定电极,转速为90r/min时,生产效率最多提高了22.5%;进一步增大转速,电极熔化速率反而减小。存在一个最佳转速可使熔化速率达到最大,且该最佳转速随着电极直径的增大而减小。     

回转窑窑壁非稳态传热模型及窑皮厚度优化

烟气、料床、窑壁是回转窑传热过程的三要素,在确定这三要素之间传热量的基础上,建立了回转窑窑壁非稳态传热数学模型。对中铝河南分公司2号窑窑壁的非稳态传热过程进行了数值计算。结果表明:窑体旋转一周,烧成带窑壁内表面温度将在1 232~1 334℃变化,这易导致窑壁热疲劳破坏;窑皮越厚,窑壁的径向温度梯度越小,热应力越低;将烧成带窑皮厚度控制在252 mm,可使烧成带窑壁外表面温度维持在200℃。     

Calculation of cooling rate of amorphous aluminum alloy melt-spun ribbons

Based on the heat transfer theory and liquid solidification theory, the heat transfer during the rapid solidification process of amorphous ribbons prepared by melt spinning was approximately modeled by one-dimensional heat conduction equation. Besides, integration with the temperature gradient, the relationship between the ribbon thickness and solidification time was derived according to the boundary conditions of ribbon-copper wheel. A simply theoretical model was obtained to calculate the cooling rates of aluminum amorphous ribbons. According to the above theoretical model, the critical cooling rate of aluminum amorphous ribbons by melt spinning is above 10^6 K/s, which proves that the aluminum based alloys belong to the marginal glass forming ability of alloys. The calculated results are in good agreement with other estimated values reported previously.     

Airslip结晶器内凝固壳形成特性分析

根据Airslip结晶器的传热特性,建立了凝固壳厚度和临界凝固壳厚度的数学模型.理论分析和实验结果表明,凝固壳厚度与铸造速度的乘积为常数,铸造速度增大,凝固壳厚度减小,铸锭表面质量提高;铸造速度的波动引起凝固壳厚度的波动,降低了铸锭的表面质量;铸锭直径和铸造速度的乘积也为常数,铸锭直径增大,铸造速度相应减小.     

热型连铸过程的一维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理，建立了热型连铸凝固过程一维稳态温度场的物理、数学模型。通过数值计算，得出了铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响。计算结果与试验结果吻合。     

电解液双效顺流蒸发工艺计算

对离子膜烧碱蒸发双效顺流工艺进行了计算,并通过计算对工艺参数相互之间的 关系做进一步探讨。     

高温高压设备瞬态密封分析的三维力学与传热学模型

以大型加氢反应器的高压法兰密封结构为研究对象，建立了瞬态及稳态密封分析的三维力学与传热学模型，主要解决了螺栓载荷的动态模拟和螺栓孔内空气环层的传热计算问题。利用该模型对加氢反应器的瞬态及稳态密封状况进行了计算。