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相似理论在有缺陷混凝土热传导模型实验中的应用

1相似理论的提出 实验中复制某一现象的出发点便是这种现 象所遵循的客观规律-一微分方程组及其单值 性条件。用原型进行实验,往往成本高,周期 长,风险大或者根本无法实现,因为原型可能 尺度很大,无法在实验室复现,或者原型是多 种现象的复合,无法突出主要影响因素而忽略 次要因素等。实验研究的首要间题是如何正确 设计模型,如何正确安排实验以及如何对实验 数据进行合理的分析以达到正确的判断。这需 要两方面的知识:一是所研究现象的知识,即 能正确地给出描述所研究现象的微分方程组及 其单值性条件;二是需要懂得正确进行模型实 验的指导理论—相似理论。 1.1不稳定导热问题的分析解 固体热传导在非稳态情况下所适用的微分 方程为[l] 擎_。:ZT 口t (1) 物体的特征尺度为L,初始条件: t=0,To二C 第二、第三类边界条件: (2) 、口T} q二一入;干一i an!叨 《红外》月刊 2005年 .一_、aTI h(几一T月=一于二} ...  (本文共5页) 阅读全文>>

权威出处: 《红外》2005年03期
武汉大学
武汉大学

红外热成像法探测混凝土缺陷的实验及理论研究

对已建混凝土桥梁、高层建筑、高架道路、水坝的安全评估;解决传统查找混凝土建筑物隐患方法效率低、成本高且不安全问题,实现快且无损探测混凝土裂缝、空洞和高层建筑外墙是否剥离,是国际、国内土木工程界亟待解决的重大课题,有巨大的社会需要和经济效益。但是由于检测环境条件太复杂。现代建筑物的主要材料钢筋混凝土是非均匀的、多孔的、多变的各向异性复合材料,它不仅有着复杂的结构,而且其性质的分散性也极大。故在土木工程中,红外线无损检测技术的应用还不像在其它工业部门那样普遍。本文进行的红外热成像法探测混凝土缺陷的实验及理论研究是国家自然科学基金资助项目“用红外遥感技术快速探测混凝土劣化程度”主要研究内容之一,旨在已有相关成果的基础上,通过理论分析、有限元模拟计算和实验相结合,探讨混凝土缺陷无损检测原理和方法。为此,本文主要进行了以下几个方面的研究工作:1.根据热辐射定律和混凝土的热传导性能阐述了红外热成象技术无损检测混凝土缺陷的原理和方法。2.根据...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《国外医学.生物医学工程分册》1995年02期
国外医学.生物医学工程分册

充血组织热传导模型的最新进展

充血组织热传导模型的最新进展[英]/ArkinA…//IEEETransBME.-1994,41(2).-97成功地对肿瘤的高温治疗要求了解在病灶和健康组织中伴随的热过程。从而,对高温治疗仪的开发者和使用者有必要预知,测量和正确地解释组织对热的热反应和脉管对热的反应。建立活组织的热传导模型就是为了达到这个目的。由于活组织复杂的组织形态,这种模型的建立是一项困难的工作。同时,一些简化的假设是必需的。最近,一些研究者争论说Penrle的在充血组织中热传导的脉...  (本文共1页) 阅读全文>>

《内蒙古石油化工》2007年04期
内蒙古石油化工

深部热流体的热传导模型

1模型的建立依据叶加仁和杨香华在《沉积盆地热流体活动及成藏动力学意义》一文中,将深部热流体的活动类型划分为四种类型:不整合型、断裂型、岩性型和复合型[4]。2不整合面型的热流体热传导模型深部热流体沿不整合面流动时,对围岩的影响主要取决于岩性、流体性质、沿不整合面运移的有效高度和流体侵入时的温度等[5]。在设计模型时,先做以下假设:①同一层围岩是均匀的;②流体进入不整合面后,没有热量的损失;③不考虑热流体侵入时引起的对流现象;④由于流体沿不整合面运移的高度不大,因此不考虑热流体的横向热传导,只考虑纵向导热作用。图1热流体沿不整合面热传导模型图C为不整合面为了计算方便,我们设热流体对上、下岩层的影响范围相同。如图7,A面之上和B面之下未受热流体影响。正常地温梯度下,岩层的温度差主要是依靠地幔内部所放出的热量来维持,而在热流体侵入之后,由热流体和地幔共同来维持。因此在进行热流体的影响范围计算时要考虑正常大地热流值对地温的影响。由2λS...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山东师范大学学报(自然科学版)》2006年02期
山东师范大学学报(自然科学版)

考虑界面效应的纳米流体的热传导模型

近些年来,人们尝试在流体中掺入高热导率的纳米颗粒固体以提高流体的热导率.这种掺入了纳米颗粒固体的流体被称为纳米流体.和传统流体相比,纳米流体的热传导性能得到了改善.例如:包含体积含量为4%纳米氧化铜的氧化铜/乙二醇纳米流体中观察到的热导率增加了22%[1],在氧化铝/水纳米流体中也观察到了类似的热导率增加现象[2].由于纳米流体具有很好的热学性能,有望在能源、交通等领域发挥重要作用[3-5].尽管对纳米流体的实验研究已经比较广泛,但是人们发现纳米流体的有效热导率很难利用现有的热传导模型进行解释.文献[5]详细比较了两相复合材料的有效热传导模型,其相应的数学表达式如下.kekm=1+(α+32()α--(1α)-v1)v;(1-v)2kkee-+kkmm+v2kkee-+kkcc=0;kkme=1+3βv+3β2+34β2+91β632αα++23+…v2;kekm=1+(α+32()α--(1α)-1)v[v+f(α)v2+0(...  (本文共3页) 阅读全文>>

《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》2015年02期
郑州轻工业学院学报(自然科学版)

基于混合生物热传导模型的Pennes方程的改进

0引言人体和动物体内的血管系统贯通整个身体,用于输送各类营养物质和代谢终产物,同时也具有体温调节功能,在生物传热期间起着重要的作用[1-2].生物传热依赖血液流动传送热量,故血液的流动速度、血管大小及间距等,都会对机体散热过程带来影响.因此,在探讨生物传热时,对有关血管和组织间热量传递问题的探究不可或缺.此外,生物组织的传热机制极其复杂,到目前为止,还不能够用一个模型对其进行完整描述.对一个实际过程而言,模型是指根据过程建模的目的所作的一种近似表述,是将实际过程本质部分的信息简化成有用的描述形式.但模型通常不能够将过程中的所有因素考虑进去.在实际过程中,哪些因素是本质的、哪些是非本质的,这取决于所要研究的问题.生物传热研究中,应用最为广泛的是Pennes热传导方程,可是传统Pennes方程在应用时忽略了血管局部结构,人体和动物体内血管系统遍布全身,且血管分布形态的不同会影响治疗中整个组织的温度分布,致使同一医疗方案会出现不同的治...  (本文共6页) 阅读全文>>

《广西物理》2018年01期
广西物理

蚂蚁信息传递:实验及热传导模型

1引言生物集群行为在多学科的共同努力下已突破了传统的生态学研究范式,快速展成为一个新兴的交叉研究领域。越来越多的物理学家从统计物理、流体力学的视角研究大规模生物群体行为,并已大大推动了该传统领域的发展,诞生了集群运动(collective motion)、生物活性物质(active matter)等新兴研究主题。生物群体智能的重要特点在于,生物个体的信息获取以及行为反应往往是局域且简单的,但大量个体通过简单规则便能涌现出丰富多彩甚至功能强大的宏观特性。这些群体智能一旦被用于生产技术,便能大大提升生产效率。例如基于蚂蚁群体觅食行为的蚁群优化算法便是最好的例子[1]。集群运动不仅能用于民用,在军事研究领域也有重要的研究价值[2]。基于集群运动的简单规则,美军近年来正研发一种无人“蜂群”作战技术。被植入并行算法的每个作战单元成本低廉,行为规则相简单,但大量单元组成的群体便能够协同执行传统方法无法完成的复杂军事任务。在集群行为研究领域中...  (本文共7页) 阅读全文>>