极地气候下水平圆管自然对流换热分析

电伴热是极地工程装备的一种保温和防冻方式，自然对流是影响电伴热系统换热的关键因素。论文针对极地装备的圆管构件，基于传热学理论设计和建立极地气候环境模拟实验室，用于测量极地环境下的水平圆管自然对流换热，其温度范围为-51.7～0.7°C，加热功率范围为0.5～21.1 W。采用恒热流加热方式，分析加热功率和环境温度对自然对流换热系数的影响，并基于试验数据提出了瑞利数Ra在3 790～111 000范围时它与努塞尔数Nu的函数表达式。数值计算结果表明，水平圆管自然对流换热系数随着加热功率的升高和环境温度的降低而增大，与试验数据整体误差在±20%以内。     

气缸盖火力板传热影响规律研究

基于平板传热理论和正交试验方法，探明了影响气缸盖火力板壁温的各换热边界的主次顺序和影响规律，研究结论可应用于气缸盖设计，为热负荷控制提供方向和参考。在某气缸盖研发过程中，结合上述理论，以控制火力面温度最低为目标，确定火力板厚度为首要的控制参数，并确定了最优值，同时验证了平板传热理论应用于探寻火力板温度影响规律的可行性和正确性。     

油介质钢-BFPC结合面的热特性分析

为了研究钢和玄武岩纤维树脂混凝土（BFPC）组成的结合面在油介质条件下的热特性，首先，利用离散原理来计算钢-BFPC结合面的实际接触面积，由于结合面接触时本质上是微凸体接触，微凸体会受到挤压形成挤压应力不同的面积区域，故进一步考虑接触比重，提高实际接触面积结果的精确性；然后，根据结合面的形貌特征，结合傅里叶定律分析油介质条件下钢-BFPC结合面的传热机理；最后，分别通过理论计算和实验研究分析不同载荷（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 MPa）对结合面热特性参数的影响.研究结果表明：接触热阻随着载荷增大而减小，传热系数和导热系数随着载荷增大而增大，不同载荷下，理论计算与实验计算的接触热阻误差分别为6.40%、6.18%、5.85%、4.61%、3.73%，接触热阻的误差随着载荷增大而减小.     

基于传热模型的融雪道岔优化方案研究

为解决电加热道岔融雪系统在工程应用中融雪不及时、不充分的问题，以60 kg/m钢轨轨型的道岔结构为研究对象，基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立道岔结构“热源-钢轨-积雪”的耦合传热模型，通过仿真试验与现场试验，验证传热模型的准确性，并对比分析加热元件采用无接触安装方式与常规轨腰安装方式的温度分布和融雪效果。结果表明：(1)加热元件采用无接触安装方式较轨腰安装方式具有更好的融雪效果，加热元件工作1 h,无接触安装方式基本轨与尖轨间隙积雪域水的体积分数为0.92,高于轨腰安装方式水的体积分数0.79,能量利用率较轨腰安装方式提高16.5%;(2)无接触安装方式道岔结构的温度分布更加均匀，基本轨与尖轨间隙积雪域温度分布在0℃以下的区域更小，能量传递效率更高。     

新能源汽车动力电池组汇流排热仿真研究

随着新能源产业的发展，电动汽车正逐渐成为交通领域的新宠，动力电池系统得到了各车企及院校的重视。本文以某电动汽车动力电池系统的汇流排作为研究对象，采用仿真计算的方法对其进行研究。参照测试方法及测试数据，搭建了完整的自然对流散热仿真模型。通过提取其对流换热系数，对仿真计算进行了适当的简化，对汇流排的厚度、宽度、长度等关键因子与温升的关系进行了研究，研究表明：温升变化的比率与其尺寸的变化百分比基本相近。     

板壳式换热器的热工特性

针对板壳式换热器热工特性，分析比较壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等方法的适用性，最终确定采用等流速法进行实验研究及数据拟合。通过试验拟合得到的传热准则关系式，计算出传热系数的相对误差。结果表明：所得到的关系式计算得到的误差较小，可作为板壳式换热器传热计算依据。     

LNG船液舱预冷中甲烷双液滴自然对流传热特性分析

针对液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船液舱喷雾预冷过程中上下垂直的双液滴在自然对流条件下同种蒸汽中液滴之间影响研究的欠缺，运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法，基于气液界面能量守恒原理，对不同温差、粒径和相对距离条件下甲烷双液滴自然对流传热特性进行分析。研究结果表明：液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随温差10～190 K的增大而线性增大；液滴表面热流密度随粒径0.1～2.5 mm的增加先快速减小后缓慢减小，传热量和质量蒸发率随粒径的增加而快速增加；上液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10～70的增加基本不变，下液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10～70的增加而缓慢增加。