分享到:

活塞热冲击与随机传热过程的研究

本文以内燃机主要受热零件一活塞的热冲击作为研究对象,在所研制的活塞热疲劳摸拟试验台上,进行了活塞热冲击的试验。同时建立活塞热冲击的集总参数、1维平壁和2维模型,应用Mathematic软件和ANSYS软件,对所建立的活塞热冲击模型进行了解析和数值分析,利用模拟计算与试验结果相结合的方法,获得接近于内燃机活塞热冲击的温度场与热应力场分布,从而更加全面深入地了解在热冲击条件下活塞的温度场和应力场变化规律。最后,将随机理论应用于活塞随机热冲击的研究,获得在随机热冲击条件下活塞温度场和应力场的特殊规律。上述试验和理论研究结果将为活塞热损伤的研究打下良好的基础,同时也为探索活塞热疲劳寿命预测提供了理论和试验手段。本文主要内容及创新之处如下:(1).对活塞在受热冲击条件下的热状态进行了较为全面的研究。首次建立了活塞在受到矩形波、三角形波、瞬态冲击等热激励时的温度变化的集总参数模型,进而获得了在上述热冲击下活塞温度的解析解及稳态解。(2).提  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

低温固体界面传热过程计算机仿真研究

在航空航天领域,固体界面热阻是航天器热控技术中普遍存在和必须解决的分析计算与设计制造问题。在超导技术领域,制冷机直接冷却系统在高温超导技术中得到广泛应用,直接冷却技术将已有的液氦与固体冷却的模式,转移到固体(超导器件)和固体(制冷机冷头)之间导热为主的传热模式。由于传热机理的变化,在固体接触导热中,界面热阻及其最佳热耦合机理成为直接冷却的关键技术和科学问题。在电子技术领域,电子产品的热输运问题有芯片内部集成电路与其基片之间的传热问题和芯片外壳的散热设计,其界面传热直接影响芯片性能指标和可靠性。低温界面热阻从公元1941年著名低温物理学家卡比查 (1978年物理学诺贝尔奖获得者)首次测量了4He II与固体之间的界面热阻(卡比查热阻)开始,已有几十年的研究历史。由于界面传热具有广泛的应用背景和重要的科学意义,已从最初的液体-固体界面传热问题扩展到多种物质界面传热研究,并成为传热科学的研究热点。本文在总结前人研究工作和成果的基础上,...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

两相闭式热虹吸传热过程及其非线性特征研究

在对能源和环保高度重视的今天,和许多发达国家相比,我国能源利用的现状还存在许多问题。例如,能源的利用水平低,可再生能源的利用比例低,对能源的投入和产出比远远低于国际先进水平。具体主要表现为,大量的热工设备热效率相对较低,许多价值极高的各种工业余热被白白浪费。因此,对能源高效回收技术和强化传热技术的研究,以及各种高效传热元件的开发研究一直是科技人员致力的重要领域。热管及热虹吸传热是同时存在蒸发和冷凝、流动和传热的复杂过程,表现出显著的非线性动力系统不稳定性,具有混沌的特征。由于对其机理和特征研究的欠缺,使得热虹吸传热在实际应用中,如控制、预测和设计放大等仍存在一定困难。非线性科学是当今世界科学发展的前沿和热点,其研究和应用几乎涉及自然科学和社会科学的所有领域,是目前倍受关注的交叉学科和重要的理论方法。特别是随着非线性科学和计算机技术的发展,在各学科研究中,混沌理论的观点越来越被人们所接受,并得到了越来越广泛的应用。本文的主要目标是...  (本文共211页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

界面效应影响冷凝传热过程的研究

界面效应对蒸气冷凝传热过程有显著的影响,而对于该影响的机理及量化关系的研究却比较缺乏。本文首先实验研究了液固表面自由能差对蒸气冷凝传热过程的影响。通过两种方法改变液固表面自由能差:(1)在相同的实验条件下,以不同的处理表面改变冷凝壁面的表面自由能;(2)相同的冷凝表面,改变操作条件或以混合蒸气冷凝来改变冷凝液的表面自由能。通过实验观察发现一定条件下,冷凝形态发生膜状到过渡状态和滴状的变化,并相应地伴随着传热性能的变化。以界面效应强化冷凝传热,蒸气冷凝传热系数随表面自由能差变化的机理,对这一现象作了解释,并得到了乙醇—水混合蒸气的冷凝形态变化条件,阐述了乙醇—水混合蒸气冷凝过程中,热通量和传热系数与过冷度变化趋势。表面自由能差小于14±1mJ·m~(-2)表现为膜状冷凝,表面自由能差大于21±1mJ·m~(-2)表现为滴状冷凝,表面自由能差介于二者之间为过渡区域,从一个新的角度探索了液相共溶混合蒸气的冷凝传热机制。对于界面效应影响...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工业炉》2017年05期
工业炉

回转窑内气固传热过程数值计算研究综述

回转窑是一种对固体或浆状物料进行焙烧/煅烧的旋转筒形窑体,被广泛应用于冶金、化工、水泥等行业。当前回转窑内存在的关键热工问题是气固传热传质的均匀性[1],解决该问题的关键在于处理好回转窑内三类变量的关系,并采用优化热工参数的方法,改善窑内热工过程,进而达到提高产品质量的目的。本文根据回转窑气固传热模型的特点,将模型分为一维轴向模型,二维横截面模型和三维模型,并着重对国内外各个计算模型的建立方法和优缺点进行了分析,为回转窑的数值计算模型的建立及热工参数的优化奠定基础。1回转窑传热计算的原理和特点自20世纪60年代起,为改善回转窑耗能较高的问题,许多学者建立了一维轴向模型以求解窑内温度分布。20世纪90年代起,CFD软件的出现使得建立回转窑二维横截面模型成为可能,随着软件求解功能的进步和对窑内传热问题研究的深入,逐渐出现了三维模型。回转窑内传热过程复杂,窑体的回转运动使得壁面间歇性地和烟气、物料接触,形成了类似蓄热式换热的机制,对该...  (本文共5页) 阅读全文>>

《黑龙江科技学院学报》2002年02期
黑龙江科技学院学报

化工传热过程计算方法的分析

0 引 言化工传热过程的计算主要有两种类型:一是给定生产要求的热负荷和工艺条件,确定其所需换热器的传热面积,进而设计或选用一适宜的换热器,称此类问题为设计型的传热计算。二是给定换热器的结构参数及冷、热两种流体进人换热器的初始条件,通过计算确定其传热结果,以判定设备是否合用,或者预测某些参数的变化对换热器传热能力的影响等,此类问题称之为操作型的传热计算。对设计型的传热计算通常采用平均温度差法(称之为MTD法,下同)。由该方法计算得到的温度差校正系数伽值,可以看出所选换热器的流动型式与逆流时的差距,便于选择适宜的流动型式,以提高换热器的效率‘”。但采用该方法在计算对数平均温度差时,必须已知冷、热流体的四个进出口温度才能求得。如果两流体是折流或错流流动,还要查温度差校正系数图,然而从图上查校正系数伽是很不准确的,容易产生较大的误差。有时,只知道两流体的流量和进口温度坝u应用Mto法必须反复试算才能求出两流体的出口温度m。对于操作型的传...  (本文共4页) 阅读全文>>