钝体形状对无限宽平板内流换热的影响

利用计算流体力学（CFD）方法研究二维无限宽平板层流流动时钝体形状对平板强化换热的影响。建立并求解描述流场对流换热的二维Navier－Stokes方程组及能量方程,时间项采用二阶隐式离散格式。计算圆柱形、方柱形、三角形和折角形这4种典型结构对平板对流换热强化性能的影响规律。结果表明: 采用三角形钝体结构时,平板的平均努塞尔数最大,流道内阻力系数也最大; 流体绕过钝体后产生的大尺度涡脱落以及平板表面产生的二次涡是影响钝体强化平板对流换热的重要因素。

     

沥青路面微波热再生传热模型与解法

为了获得沥青路面微波热再生过程的温度场, 基于传热学理论, 分析了微波加热过程的传热形式, 建立了三维非稳态的传热模型, 研究了传热模型的边界条件, 求解了对流换热系数及辐射换热发射率, 根据能量守恒原理, 确定了内热源强度, 实现了电场到热场的转化。采用交替方向显(ADE) 格式, 提出了传热模型的数值解法, 对实测温度进行拟合, 并建立了传热边界条件数学模型, 仿真求得模型的可视化数值解。结果发现: 加热450 s时, 沥青混合料大部分区域接近70℃, 加热600 s时, 达到80℃, 加热到750 s时, 温度迅速上升到110℃左右, 这表明热量传递随加热时间是非线性的, 必须精确地选择加热时间以保证修补质量。     

汽车空调平流式冷凝器换热效率分析

目前汽车空调主要采用平流式冷凝器,平流式冷凝器具有换热效率高、结构紧凑的特点。本文介绍平流式冷凝器换热量计算分析方法,在此基础上设计了某微型轿车空调平流式冷凝器,并分析了冷凝器结构对换热效率的影响。     

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验, 在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验。分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数, 研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因。研究结果表明: 与柴油相比, 生物柴油喷雾锥角小, 粒子总数少, 小直径粒子比例低, 最大粒子直径大; 在转速为1500r·min-1与平均有效压力为0.531MPa时, 生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%, 生物柴油燃烧持续期长于柴油; 在转速为1500r·min-1时, 燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%, NO_X排放平均增加21.93%。     

移动式平板感应加热磁热耦合的数值模拟

  目的  在钢板感应加热的数值计算中,通常采用磁热耦合计算方法。该方法虽然结果准确,但建立的模型非常复杂,且计算需耗费大量时间。为此,  方法  通过计算和理论推导,提出一种高频感应加热热源的简化计算方法,以一个空间函数形式的热源模型来代替复杂的电磁热耦合计算。使用COMSOL Multi-physics软件建立钢板静止式感应加热有限元模型,运用磁热耦合计算方法和简化方法分别计算钢板加热后的温度场,并对采用2种方法得到的温度场分布结果进行比较,以验证简化方法应用到热源模型的可靠性。  结果  结果表明,运用所提简化计算方法得到的热源模型具有可靠性。  结论  相比于磁热耦合的方法,采用热源简化方法计算钢板感应加热过程,可以有效缩短计算时间,且在钢板移动式感应加热的计算中,能很好地解决模型过于复杂、计算时间过长等问题。     

基于多参数耦合的船舶核动力装置参数重构

  目的  为便捷高效地对船用核动力装置二回路系统进行全面的热力计算,  方法  针对船用核动力二回路系统的特点,综合考虑核动力装置主汽轮机组以及各辅助设备,立足几种典型工况下的设备参数和热平衡计算结果,建立二回路系统全工况数学模型,提出一种全工况计算方法。在最高工况和最低工况之间均匀设置多个主机功率,将主机功率作为输入自变量。通过多层嵌套循环实现系统各设备热力参数同步变化,得出全部工况下主要设备的耗汽量、工质在各换热节点的温度以及动力装置总耗汽量和效率等参数随工况变化的规律。分析上述变化规律的原因,并将计算结果与设计值进行对比。  结果  结果表明,系统参数误差较小,满足计算精度要求。  结论  计算方法以及得出的变化规律为二回路系统的参数匹配特性计算和研究提供了思路。     

热阻式SMA-13沥青混合料级配优化

为了研究热阻式SMA-13沥青混合料中耐火碎石最佳掺量, 设计了SMA-13沥青混合料配合比方案, 即在2.36~4.75 mm集料中, 耐火碎石体积掺量为100%, 在4.75~9.5 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为20%、40%、60%、80%、100%, 在9.5~13.2 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为10%、20%、30%;研究了耐火碎石掺量对SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能的影响规律, 提出了耐火碎石最佳掺量, 并分析了最佳掺量下热阻式SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能。试验结果表明: 与普通SMA-13沥青混合料相比, 将2.36~4.75 mm集料全部替换为耐火碎石时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低约3%, 试件温度降低约1.4℃; 4.75~9.5 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低5%~10%, 试件温度降低约5.7℃, 阻热效果明显, 耐火碎石掺量超过60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能急剧衰减, 阻热效果不明显, 掺量为60%~80%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低幅度达到10%~20%, 而试件温度降低幅度不超过0.7℃; 9.5~13.2 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料10%~20%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能基本不变, 而阻热效果明显, 掺量达到20%时, 路用性能降低约13%, 试件温度降低约7℃, 耐火碎石掺量超过20%时, 路用性能急剧下降, 无阻热效果, 试件温度增加0.1℃; 基于热阻式SMA-13沥青混合料降温效果最佳原则, 建议2.36~4.75、4.75~9.5与9.5~13.2 mm耐火碎石掺量分别占同粒径普通集料的100%、60%和20%。     

天津西站冷热电三联供系统经济与节能性分析

节能环保的更高要求给暖通空调技术带来了全新挑战,这就要求建设者必须大胆采用新技术、新设备及新工艺。此文以天津西站综合交通枢纽建设为例,重点论述西站冷热电三联供系统原理、特点及配置原则,并将其与常规冷热源系统进行经济和节能性对比分析,以期为类似工程提供借鉴。     

海洋条件下非能动余热排出系统运行特性

在海洋条件下,非能动安全系统受船舶运动的影响,将产生随时空动态变化的附加惯性力,进而导致系统的运行特性发生变化。基于自编译系统程序,建立适用于海洋条件下非能动余热排出系统运行特性分析的数学模型,分别对海洋条件下六自由度运动状态的系统运行特性进行了计算分析。研究结果表明：摇摆运动会导致系统运行参数发生周期性的波动,并削弱系统的自然循环能力,其中横摇对系统运行特性的影响最为突出;而在横荡与垂荡工况下,尽管海洋条件引入的附加力会引起系统流量波动,但对系统流量的平均值并不会产生影响。此外,研究还表明,在所分析的运动参数谱的范围内,提出的非能动余热排出系统能正常导出堆芯余热。     

工效学新技术在机车驾驶环境设计中的应用

“人的因素”是机车驾驶环境设计中不容忽视的一个重要环节。文章对机车驾驶环境设计中的工效学问题进行了论述,对人体测量、人机几何适配性评价、视线跟踪、心理负荷测量和热环境评价等工效学新技术在机车驾驶环境设计中的实际应用进行了探讨。