Determination of interfacial heat flux of stainless steel solidification on copper substrate during the first 0.2 s

Interfacial heat transfer is a key issue in many solidification processes. In the paper, a novel experimental apparatus has been designed and on this basis, the instantaneous interfacial heat transfer between molten steel or solidified shell and copper substrate during the first 0.2 s has been studied. The investigated parameters include melt superheat, substrate temperature and surface roughness. The results show that the peak value of the interfacial heat flux in the first stage of liquid/solid contact increases with melt superheat and changes slightly with substrate temperature and surface roughness. The interfacial heat flux in the stage of solid/solid contact has a similar trend of slow decrease in most conditions.     

Calculation of Temperature Fields of Electric Locomotive Wheels during Emergency Braking on Tangent Track at a Speed of 200 km/h

According to the heat transfer theory, an unsteady-state heat transfer model of electric locomotive wheels during emergency braking on tangent track at a speed of 200 km/h has been established in this paper. The explicit finite difference method is used in the numerical calculation of temperature fields of wheels. From the calculation results, the determination of braking distance and the material choice of brake shoes are discussed.     

寒区隧道温度简谐波传热特征与影响因素的敏感性

为探究寒区隧道温度场的时空演化规律, 以波的视角从时间尺度和空间尺度建立了寒区隧道温度简谐波径向传热模型, 基于傅里叶传热定律推导了寒区隧道温度简谐波径向传热表达式; 依托兴安岭公路隧道温度测试结果, 验证了温度简谐波径向传热表达式的可行性, 分析了温度简谐波沿隧道径向深度的分布特征与随冻融周期的变化规律; 采用系统稳定分析法, 研究了温度简谐波对各影响因素归一化的敏感度因子。研究结果表明: 沿隧道径向深度0.00~4.00 m, 温度振幅呈负指数函数形式衰减, 变化范围为11.67℃~0.45℃; 温度相位移呈正比例函数形式增大, 变化范围为0.00~75.24 d; 年平均温度呈线性升高的趋势, 变化范围为-0.62℃~1.98℃; 受隧道区气温逐年变暖趋势的影响, 隧道进口端壁面年平均温度从2016~2019年升高了约0.75℃, 年平均温度随冻融周期逐年增大, 2.00 m深度内年平均温度受冻融周期影响较大, 超过2.00 m年平均温度受冻融周期影响相对较小; 隧道进口端壁面温度振辐从2016~2019年衰减了1.48℃, 温度振幅随冻融周期逐年衰减, 2.00 m深度内温度振幅衰减较快, 超过2.00 m温度振幅衰减较慢; 隧道进口端壁面日相位从2016~2019年延迟了7.20 d, 日相位随冻融周期逐年增大。温度简谐波对各影响因素的敏感性由高到低依次为壁面温度振幅、壁面年平均温度、围岩含冰率、围岩含水率、围岩孔隙率、骨架颗粒的质量热容量与导热系数。      

Calculation of Temperature Field During Laser Transformation Hardening of Cylindrical Bodies

IntroductionLaserTransformationhardeningtechniquehasbeensuccessfullyusedinindustryformanyyears.AlotsoftheoreticalworkshasbeendoneforheatflowduringthelasertfansformationhardeningofflatworkPieces["].Cyindricalbodiesarewidelyusedinindustrysuchaslocomotivecrankshaft,steelrollervalyeseat,enginecyinder.IftheschcesoftheseworkPiecesaretreatedbylasertheirwearresistancewiIIimProvealot.UptillnowmanyexPerimentalworkshasbeendoneforlasertransformationhardeningofcyindricalbodies,butfewtheoreticalworkshav…     

隧道高地温的地质成因研究

为研究隧道高地温的地质成因，以云南某在建高速公路隧道——尼格隧道为研究对象，该隧道兼有高水温与高岩温，最高水温达63.4 ℃，最高岩温达88.8 ℃. 从区域地质构造及地震特征、水化学特征、地热储特征等对区域性的热因控制、水源、热源、导热通道等进行了分析，利用氢氧同位素分析法、锶同位素分析法、微量元素分析法、放射性元素分析法等对隧址区的热水来源及演变过程、热源成因进行了研究，并结合隧道工程地质、水文地质条件及开挖揭示状况，对隧道高水温段及高岩温段的地质成因过程进行了剖析. 研究结果表明:灰岩段高水温的成因过程与花岗岩段高岩温有所差异，隧道高水温的成因过程为热源（深部热异常体）—主要传热通道（深循环）—次级传热通道—浅表水体混合、水岩作用，其过程伴随着冷热水混合作用、离子交换作用等；隧道高岩温的成因过程为热源（深部热异常体、放射性元素衰变生热）—主要传热通道（深循环）—次级传热通道—热气沿裂隙传至隧道岩体，其过程伴随着S元素的富集，易形成H₂S或SO₂有毒有害气囊.      

不同空间结构的有轨电车超级电容热行为

为了减轻有轨电车超级电容模组因温度引起的性能衰减，基于超级电容器的单体结构，研究单体不同空间结构对超级电容模组热行为的影响. 首先，建立超级电容电化学-热耦合模型，并搭建实验平台验证模型的有效性；其次，定义“自然对流换热比表面积”，通过最高温度、最大温差、单体温度波动率和空间利用率4个指标对截面为3 × 6、2 × 9的长方体结构、截面为4 × 4的正方体结构和六面体结构的超级电容模组的温度特性和体积特征进行评估. 研究表明:气流路径的长度、对流换热比表面积以及强制对流换热的单体数量会影响散热的效果，具有短而宽流动路径的空间结构冷却效果更好；正方体结构是冷却效果和均温方面的最优选择；对于空间利用率和冷却效率而言，六面体结构是最佳选择.      

柴油机散热器的散热性能比较

通过实验及计算得到散热器传热系数的实验值及理论值,对平片型平直翅片管散热器、螺旋形翅片圆管散热器与整体式梳状翅片管散热器在同一工况下的散热性能进行了比较.通过实验导出平片型平直翅片管散热器和整体式梳状翅片管散热器的气侧传热因子二次拟合式.由二次拟合式计算出的2种散热器的传热系数与理论计算系数相比误差较小.     

主机缸套冷却水出口温度控制方法

利用传热学理论，对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析，给出了其动态热力数学模型。针对其惯性较大，缸套冷却水出口温度经常超调的特点，提出了在现有的传统PID反馈控制的基础上，引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动信号的前馈控制，以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差，并利用Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明，这种控制方法比传统的控制方法具有更好的控制性能。     

盘管式蒸发冷却器的传热传质数学建模

国内外学者对蒸发式冷却的热质传递过程进行了大量的研究,但因影响因素较多,数学模型的结果相差迥异,没有形成统一,从而限制了蒸发式冷却器的研发进程。针对上述问题,就盘管式蒸发冷却器做了分析,建立了其传热传质数学模型,通过对模型的整理得出了对盘管式蒸发冷却器的设计、研究及其性能的分析评价有重要意义的四个关系式（冷却器内各温度及含湿量与距离蒸发器顶部的关系）。最后给出了传热传质系数关系式。     

基于理论的船舶主机冷却水控制系统的设计

摘要本文对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,建立了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。由于系统的参数具有不确定性,并针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,设计了该系统的H∞控制器。通过仿真发现所设计的H∞控制器能有效地提高系统的动态精确度和抑制扰动的能力。     

错排环布圆管翅片式换热板芯的计算研究

运用数值模拟的方法对错排环布圆管翅片式换热板芯进行了研究,在300＜Re＜4 800的范围内对几种结构的速度场、温度场、局部Nu数分布、横向(即各圆周横截面上的)平均Nu数分布进行了比较分析.同时也对横向平均Nu数随Re数的变化,以及它与管排数的关系进行了研究,为该结构与直排圆管翅片式换热板芯作比较提供了理论依据,并对此结构的进一步研究奠定了基础.     

Theoretical Analysis of the Solidification of Aluminum Alloy Billet in Air-Slip DC Mold

Based on the heat transfer analysis of Air-Slip DC mold, a numerical model was presented to study the quantitative relationships between critical solidification layer and casting rate, pouring temperature and mold cooling ability etc. The analytical results show that the Air-Slip mold heat transfer condition plays important roles on choices of a casting rate and the pouring temperature, and that the product of billet diameter and casting rate is a certain constant under a certain condition of the mold.     

Generalization of Results of Computations and Natural Experiments at Steel Parts Quenching

IntroductionThepaPerpresentsthegenera1izationofresultsofnumericalcomputationsandnaturalexperimentsbasedonthesimilaritytheoryandtheoryofregularthermalconditions.Thenumericalcomputationshasbeenmadeonthebasisofsolvingequationsofnon-stationarythermalconductivityandthermoplaSticity.Thegeneralizationofresultsliesinthefactthatwefoundadimensionlessformulaforthedeterminationofthetimeofreachingthemaximumcompressionstressesonthesurfaceofp8rtstobequenched.ThepatstobequenchedaredividedintothreegrouPs:pla…     

过程参数描述的等壁温平行平板间层流对流换热特性

传热过程中的过程参数为傅立叶定律定义的热通量.对等壁温平行平板间层流对流换热进行过程参数描述,揭示了壁面上和流体内部流动速度和速度梯度对对流换热的贡献.结果表明:如果把传热过程以过程参数进行描述可以获得对传热的深刻表述和理解.     

Computer Simulation of Mould Filling and Solidification of Castings

InfoructionThCcastingProcsscoInbinOsacomplex,dynandcPrOblemoffluldflowtalhCattransferinorthetoProduCethehighqualitycastings,thefoundryengineesshOuldknOWthCsesfluldflowandheaIransferMmenaPr6viouslyUoftwtaty,theSe~naaretDOdifficulttousethetheOrodcalanalysiswithOutcowtonalteWes'ThedeSignOfthecastingsystem(suchasgatinndeq)usedhaydepeAnunonextwthanonengineeringbo.MnysuccesshodeSigDSarendybasedontalanderrorInrecenW'theinCrodsingN[i]forwtraridPrOtOtyPincashngs~tomakacastingrightatthefu…     

无接触网供电车辆电磁-热场耦合计算

无接触网供电技术在城市轨道交通中的应用受到越来越广泛的关注，大功率无接触电能传输的实际应用还有许多问题需要论证，其中电磁感应导致的涡流发热问题引起人们的普遍重视. 依据电磁感应原理和传热学，建立无接触网供电车辆感应加热模型，采用有限元法计算无接触网供电车辆热场分布，对不同载荷工况下的车辆的发热情况进行数值仿真，并对采用散热器和风冷两种散热方式的接收线圈的散热性能进行对比研究. 研究结果表明:接收线圈和转向架温度升高明显；随着发射线圈电流增加以及气隙距离的减小，车辆各个部位的温度都有上升趋势；装有散热器的接收线圈最高温度比不含散热器时降低了126.0 ℃，通过改变散热器的传热系数能进一步提高散热器的散热性能；采用风冷散热方式接收线圈温度降低了131.2 ℃，与散热器相比，风冷的散热性能略好，且随着风速增加风冷效果更加突出.      

沥青路面温差发电系统设计分析与试验研究

针对沥青路面集热研究现状,设计了一种利用导热铝片取代水流管网作为载热体的沥青路面温差发电系统,通过构建沥青路面集热数学模型、导热铝片传热数学模型和半导体温差发电数学模型等动态仿真模型,对系统进行理论分析和试验研究,结果表明采用导热铝片作为载热体可以增强沥青混凝土内的热量转移,从而降低路面的温度梯度,减少路面的热应力,同时温差发电模块可将路面热量转化为电能输出,作为城市市政工程用电的补充.     

管壳式换热器强化传热研究进展

介绍了近年来国内外管壳式换热器强化传热的研究进展,并从强化传热机理出发,分析了管壳式换热器中的各种强化传热元件的结构特点、强化效果以及适应工况,提出了管壳式换热器强化传热的研究方向.     

地铁车空调风道挡板对车厢内温度均匀性的影响

以某地铁中车为研究对象,采用标准的κ-ε湍流模型对空调风道及车厢内部三维空间区域定员230人工况下的空气流动和传热状况进行了数值分析,并对空调通风设计方案做量化评估,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.由计算结果可知,风道第8个出风口有空气逆流现象且车厢内部温度分布不均匀.针对上述缺点,对第8个出风口周围挡板相对位置及数量进行调整.新方案消除了风道出风口逆流现象,车厢内人体舒适区的温度分布均匀性得到改善,温差由原方案的4℃降为2.5℃.     

前挤压工件和模具的温度分布有限元分析

在高精密冷成形加工中，工件和模具的温度变化直接影响工件的成形精度，通过对前挤压加工过程机械热力偶合有限元模拟，对材料的流动，由于塑料变形和接触面之间的摩擦所产生的热量，工件和模具中的热传导，工件与模具之间的热交换，在成形期间和其后冷却过程工件和模具中温度的分布等进行了分析，对工件和模具的机械和热力学性能和诸如冲头的速度，摩擦系数等加工条件对温度在工件和模具中的分布的影响进行了研究，有限元模型的结果表明，在成形加工中由于热膨胀和冷却的影响，工件和模具中温度的变化将影响工件的成形精度，工件的性能对热的产生和温度分布有决定性的影响，加工条件的变化会影响温度的高低和分布。