采用序列函数法在身管导热反问题中的应用

根据外壁面的温度分布推算内壁面的温度是一类不适定的导热反问题。通过研究身管内膛壁热响应特性,建立应用多个温度测点、多个未来时间步的计算模型。根据Becks序列函数法的思想,计算结构内部温度场,并取其中数点温度信息作为反问题输入条件,反演得到内膛壁热流响应。在此基础上,利用FORTRAN语言编写程序进行计算求解,由身管外壁温度随时间的变化得到管内膛壁温度随时间的变化。计算结果表明,计算值与准实验值吻合,序列函数法能够准确地计算得到管内壁不同位置温度随时间的变化。     

水合物热激励法开采特征研究

根据天然气水合物的分子动力学分解规律，建立了热激励法开采模型，并运用有限差分法对压力和温度控制方程进行了数值求解。计算结果表明，地层渗透率和井底加热温度对开采过程中地层的压力、温度分布以及气体的产量变化影响较大。由于模型中同时考虑了水合物的分解和再合成反应（可逆反应），因此，天然气的产量随时间呈明显的周期性变化趋势，而且随着时间增长，周期逐渐变长。     

不同流体介质的空化热力学效应

为了分析不同流体介质的空化热力学效应,本文采用数值模拟的方法计算了不同温度的水体、液氮和液氢的空化流动.计算基于均相流模型,采用能较好描述流场非定常特性的FBM湍流模型和考虑热力学效应的修正空化模型,并在能量方程源项中考虑了空化的影响,数值模型和随温度不断更新的物质属性均通过软件二次开发引入.结果表明:对三种不同的流体介质水体、液氮和液氢,空化热力学效应影响依次增强,在同一流体介质中,流体介质的工作温度越接近物质临界点,空化的热力学效应越明显.热力学效应明显主要表现在:空穴长度的缩短程度更大,蒸汽含量降低较多,压降和温降增大.同时发现,流体介质的物质属性决定了热力学效应的影响程度,物质属性主要影响参数包括饱和蒸汽压、液汽密度比和热传导系数,饱和蒸汽压变化梯度增大,液汽密度比和热传导系数变低,上述三种物质属性的变化趋势,导致了该流体介质或者该工作温度下的空化热力学效应较强.     

LNG低温管道PIR保冷层内部温度随厚度变化的数值模拟研究

应用ANSYS Workbench软件对LNG低温管道PIR保温结构进行稳态热分析,采用导热系数法对PIR保冷层内部温度随厚度变化进行数值模拟研究,得到PIR保冷层内部温度随保冷层厚度变化关系,该研究结果为LNG管道保冷结构的优化设计提供了理论依据。     

弯管中流体在简谐摇摆条件下的附加力模型分析

为了给浮动式核动力平台给水泵或凝水泵在海洋条件下的稳定运行提供计算依据，对弯管中流体在简谐海洋条件下所受附加力的模型进行了理论推导，根据模型推导结果对凝水泵入口管道中的一段弯管进行计算，并与直管中流体的附加力模型计算结果进行了对比。研究表明，直管与弯管模型计算的附加压降的差异幅度很小，差值随时间为周期性变化；摇摆周期越大，摇摆角度越小，弯管与直管的附加压降差别越小；在一般的工程计算中可将弯管近似为直管，从而简化计算。     

安仁铺船闸边墩混凝土温度监测及有限元模拟分析

船闸边墩属于大体积混凝土,施工前进行混凝土温度应力计算是控制裂缝的关键,而掌握混凝土内部温度随时间的变化是计算结构内部温度应力的前提。现场温度监测和有限元计算得到的混凝土内部的温度变化规律,监测数据验证了有限元计算的准确性,为类似工程通过有限元计算控制混凝土温度裂缝提供了技术支撑。     

注剂式带压密封技术在介质变压下的应用

注剂式带压密封技术要求介质压力稳定,以达到较长的密封效果。而潜艇海水管道中的压力随潜深变化,使用注剂式带压密封技术很难保证堵漏效果。文章对这类不同的密封剂在不同压力变化情况下的堵漏效果进行了分析对比,提出了该项技术在介质变压下的使用方法。     

在役高压管式反应器残余应力松弛试验研究

自增强反应器管壁残余应力因交变压力及温度、温差的作用随时间而减小。在操作状态下，残余应力的松弛规律及其计算对反应管安全分析是十分重要的。用和反应管相同材料及相同截面尺寸的试件模拟反应管在设计温度、温差作用下，以及开停工引起的压力变化的作用下反应管内壁残余应力的松弛。温度和温差引起的管内壁残余应力的松弛率(或剩余率)随时间的变化可用自然对数函数来描述，压力变动导致的管内壁残余应力松弛率(或剩余率)随压力循环次数的变化为指数函数。给出了温度、压力循环作用下反应管内壁剩余残余应力计算式。该式计算结果不但和本文试验结果符合很好，而且和其他作者报道的实验数据相吻合。预测了一根服务了九年的反应管(4340钢)，其剩余残余应力误差在10％以内。因此，该方法不但适用于30CrNiMo8材料的反应器也适用于4340钢制的聚乙烯反应器。     

铝合金搅拌摩擦焊温度场的数值模拟

为了研究搅拌摩擦焊在焊接过程中温度场的变化情况，文中根据摩擦学原理，建立了搅拌摩擦焊热输入的数学模型，利用ANSYS有限元分析软件计算出瞬态温度场分布，并得到了试板上任意一点温度随时间的变化曲线。通过将计算结果与实验值比较，验证了计算结果的正确性。结果表明：搅拌摩擦焊是一种固态焊接方法，而且搅拌头前面的高温区域要比后方窄；在板厚方向上，温度是由表面向底面依次降低的；对于与焊缝中心等距离的点，后方比前方达到的温度最高值要稍高。     

腐蚀疲劳作用下的船舶极限强度可靠性分析

由于腐蚀和疲劳的综合作用,船舶舯横剖面模数随时间减少,造成船体结构承载能力降低。本文通过对腐蚀和疲劳作用的定量分析,提出一种船体结构可靠性的计算方法。建立随时间变化的腐蚀、疲劳及剖面模数的模型,并通过一阶二次矩法计算船体瞬时可靠性,得出了船舶全寿命期内舯横剖面的剖面模数、可靠性指标随时间的变化曲线。     

30000方LNG船液货舱传热分析

针对国内第一艘在建中小型TYPE C型LNG船,提出了其货舱温度场的分析模型。基于工程传热学的原理,应用VBA计算程序,计算得到了各关键点的温度分布与热流密度,并与液货罐供应商TGE集团的报告对比。结果表明：若参数值相同,则计算值与报告值完全吻合。这说明,计算模型正确。这能够为TYPE C型液货舱的传热分析尤其是控制LNG蒸发率提供有力的指导。     

封闭自散热式永磁发电机温升计算

永磁发电机常作为副励磁机而存在,而现有励磁发电机的温升计算并不完全适用于永磁发电机,本文基于对电机的散热分析和适当的简化模型,运用传热学基本理论,对封闭自散热式永磁发电机进行了温升计算,并与电阻法实测值进行了对比。结果表明计算值高于实测值,差值不大于3K,且远低于发电机的最高允许工作温度,计算结果合理可靠,故本文提出的计算模型较为准确,可用于封闭自散热式永磁发电机温升的简易计算。     

LNG加注船液货舱区域温度场有限元分析

以6 000 m3 C型独立式液货舱液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)加注船为研究对象,利用Patran软件的热分析模块,使用有限元法对液货舱区域温度场进行数值模拟.计算过程主要考虑传导和对流,对计算模型加以合理简化,根据热力学理论计算出热对流换热系数,使用Patran软件建模并进行有限元...     

非稳态温度场有限元分析及其在船用柴油机上的应用

用有限元素法计算非稳态温度场已有若干年的历史,但初始精度还有待提高。本文从截断误差和截断误差传播的角度分析了计算总误差,并提出了误差累积模式。根据分析可知,在中小步长时减小本步截断误差和误差增长因子对减小计算总误差是有效的,而在大步长时减小误差增长因子比减小本步截断误差更有效。本文选用G2格式编写了轴对称及平面非稳态溫度场电子计算机程序,对K150E柴油机缸盖进行了起动工况温度场计算,与实测结果相比吻合程度较好。     

某型配电柜空间热场分析

以某型配电柜为研究对象,采用传热学计算方法,计算在环境温度下配电柜内的温度场.利用计算结果的参考作用,对配电柜外壳进行散热优化.计算与试验结果表明,配电柜外壳改进设计合理,内部温升指标均可满足规范要求.仿真研究分析的方法和结论对配电柜散热设计具有参考价值.     

液化气船支承区域温度场分析计算及对比

液化气船独立液舱支承区域的热传递过程活跃,相关钢结构的温度处在更低的水平,在结构设计中必须进行温度场分析计算,以保证结构的可靠性和安全性。通过深入研究液化气船支承区域的热传导过程和原理,并使用热阻法和有限元直接计算分析法,对C型独立液舱支承区域温度场进行分析求解,并进行比较分析。经计算结果分析比对,两种计算方法各有优势亦有不足之处,为温度场的计算分析提供参考。     

水火弯板温度场的数学模型

本文分析了水火弯板的热过程特点。应用移动热源理论，建立了求解薄板、中厚板和厚板温度场的数学模型。考虑分布热源和材料热物性对温度场的影响，研究了求解温度场的数值方法。最后介绍了水火弯板瞬态温度分布的测试原理，给出实验和计算结果，并分析了模型的误差原因。     

B型独立液货舱LNG船的温度场分布

本文以170000m3B型独立液货舱LNG船为研究对象,基于热力学方法,通过对液货舱传热模型合理简化和对流换热系数的数值迭代计算,针对该B型独立液货舱LNG船进行稳态温度场分析,依据温度场分布进行货舱区船体结构钢级选择,并进一步研究外界环境温度以及装载工况对整个货舱区船体温度场分布的影响,从而为B型独立液货舱以及类似LNG船液货舱结构设计提供指导。     

一种密闭腔体的加热设计与分析

一些光学系统使用了大口径塑料材料的透镜.为了保证低温下其光学指标稳定,需要对该类透镜的工作环境进行加热.本文根据传热原理设计了一种密闭腔体,该密闭腔体内部具有加热元件及温度控制元件.本文根据加热需求,对该腔体进行结构设计,同时根据传热原理建立了该密闭腔体加热的数学模型,基于设计出的密闭腔体进行了加热试验,并对试验结果进行分析.试验结果表明,建立的加热数学模型能较好反映出该腔体的加热过程,设计的密闭腔体能实现所需的加热功能,可满足塑料透镜的工作环境要求.     

船闸大体积混凝土水化热温度监控及有限元仿真分析

为研究大体积混凝土水化热的温度变化规律及其对温度裂缝产生的影响,对在建船闸进行有限元仿真分析并对埋设温度计进行监控.通过对比分析有限元计算结果和实测温度结果,得到两者存在差异的可能原因.通过对放热函数及强度调整函数的参数设置调整,使计算结果更接近工程实际情况.在有限元分析结果的基础上,通过裂缝指数来评价船闸主体结构温度裂缝产生的可能性,在对放热函数及强度调整函数进行调整后,计算结果表明结构出现温度裂缝的可能性在5%以下,与主体结构外观情况相符.对比分析不同规范对温度应力计算规定的异同,以期为相关计算选择适用规范及互通有无提供参考依据.