相温子库传热优化及柠檬贮藏效果

为研究子库传热面积、材料、对流风速和厚度对子库传热的影响,以及优化子库传热对柠檬保鲜效果的影响。通过增大子库传热面积、提高对流风速等方法,确定子库传热的主要影响因素,并对其进行优化试验和对柠檬进行贮藏效果研究。结果表明:子库传热面积对子库传热影响最为显著,其次为子库对流风速;柠檬贮藏效果研究结果表明,相温贮藏相较于普通冷藏能明显抑制柠檬果皮变黄和失重现象,并减缓维生素C、总可溶性固形物等营养物质的流失,优化子库传热后能进一步提升相温贮藏效果。

膨胀循环发动机推力室传热优化

针对膨胀循环发动机推力室身部燃气侧的内壁增强换热结构和冷却剂侧的冷却通道结构这两个影响推力室身部换热最关键的结构分别进行多种结构下的数值模拟对比。通过分析各结构的模拟结果,得到了能够合理提高推力室身部换热能力的内壁加肋结构和圆柱段冷却通道深宽比的结构特征。

基于超导磁体的高温超导电流引线的传热优化

简述并分析了超导磁体系统中高温超导电流引线的冷却结构、国内外电流引线研究现状以及铜引线传热优化设计,其中,优化设计过程中高温超导电流引线承载电流为150 A,截流温度为70 K,铜引线高温端温度为290 K,通过最佳尺寸经验公式法与MATLAB优化工具分别对铜段电流引线进行传热优化设计,最后确定铜引线最小漏热为9.95 W,铜引线直径为6.4 mm,横截面积为32 mm^(2),长度为712 mm,并展望了高温超导电流引线的发展趋势。

基于CFD方法的蒸汽过热器传热优化分析研究

在放射性有机废物蒸汽重整处理工艺中,蒸汽过热器用于提高进入流化床反应器内的蒸汽焓值,以维持反应所需的温度。本文针对原设计方案中蒸汽过热器出口温度不满足工艺要求的问题,采用在过热器内部增加换热及导流部件的方法,对过热器的传热特性进行了优化。通过CFD分析,优化后的蒸汽过热器传热特性有了较大改善,蒸汽出口温度达到了工艺条件要求。

热力设备传热过程优化与节能控制

为优化热力设备传热过程,降低能源消耗,文章深入探讨了传热机理、热阻分析和传热介质特性,提出了传热优化方法和节能控制策略。结合实验和模拟分析,验证了优化策略的有效性。这有助于提高工业生产的可持续性,减少能源浪费,降低生产成本。

基于薄液膜蒸发的玻璃化冷冻方法中冷冻载体的传热优化

玻璃化冷冻方法是细胞超低温保存的有效冷冻方法之一。降温速率的提高有利于细胞内外溶液玻璃化程度的增加,同时可以降低低温保护剂的浓度,减少低温保护剂对细胞的毒性伤害和渗透性损伤。本文针对冷冻载体在基于薄液膜蒸发的超高速冷却过程中的传热过程进行了优化分析。研究结果显示:细胞悬浮液的传热热阻在总传热热阻中的比重最大,设法减低它是强化细胞冷冻传热过程的有效手段之一;另外液氮蒸发传热系数的提高在一定范围内可以强化冷冻传热过程,但强化效果会随着蒸发传热系数的增加而减小。上述研究成果为基于薄液膜蒸发的玻璃化冷冻新方法走向实用提供了技术保障。

四热源吸收式制冷机的传热面积优化

本文提出了一种不可逆的四热源四温度位吸收式制冷机模型，研究其最佳制冷率，性能系数和传热面积之间的优化关系，并进行了讨论，获得了一些有意义的新结论；可以为四热源吸收式制冷机的优化设计和最佳运行工况的选择提供理论指导．

氟塑料换热器传热特性实验研究与模型优化

氟塑料换热器优良的耐腐蚀特性,为电厂低温烟气余热回收提供了新的解决途径。针对氟塑料换热器开展实验研究,氟塑料换热管束表面光滑对层流边界层的附加扰动较弱,管外对流传热系数较金属换热材料偏低。茹卡乌斯卡斯经典关联式直接应用于塑料换热器存在约40%偏差。结合风洞实验数据,得到换热器在不同风速下的总传热系数、管外对流传热系数、空气阻力特性和各环节热阻分布特性。

利用热像与生理实验法研究种子的优化传热传质

本文运用工程热物理和种子生理学科交叉的研究方法，在辐射振动流化干燥装置中，对白菜种子的动、静态干燥进行了热象测试分析，并且同步进行了种子的生理实验研究．结果表明种子的临界干燥温度是干燥时间和含水率的函数，当含水率较低及干燥周期较短时，种子的临界干燥温度可以提高，为种子的优化传热传质提供了理论依据．

低能耗装配式建筑外墙挂板传热性能优化仿真

针对当前建筑墙体传热性能优化方法优化后的传热系数增加比例较低,导致保温性能差且能耗高等问题,提出基于遗传算法的低能耗装配式建筑外墙挂板传热性能优化方法。利用反应系数法计算装配式建筑外墙挂板的传热量,给出挂板传热量与有效传热系数之间的关系,分析太阳直射辐射强度及窗宽比对挂板传热系数的影响规律,计算获得在考虑太阳辐射的条件下等同于挂板传热系数限值的非平衡保温传热系数限值,建立以传热系数限值为目标函数,渗透热负荷、有效传热系数和热阻值为决策变量的建筑外墙挂板传热性能优化模型,同时进一步将太阳辐射对挂板热负荷与传热协同关系作为约束条件引入优化模型中。运用遗传算法对挂板传热性能优化模型进行优化分析。实验结果表明,所提方法有效改善了现阶段建筑外墙保温性能,且传热系数增加比例较高,能耗低。

浅析U形管高加过热段出口汽温迭取与传热面积优化

U形管高压加热器在国内外火电机组中已得到广泛应用,高加的传热面积优化具有重要技术经济意义。本文仅就顺流传热面布置下过热段出口汽温(即过热段与凝结段分界点蒸汽温度)对于计算传热面积的影响做一初浅分析。

单螺旋槽管结构参数试验优化设计研究

对不同结构参数的 7根螺旋槽管进行摩擦阻力和传热的测量试验 ,并在测量数据的基础上建立了数学模型 ,给出约束条件 ;采用复合形法对数学模型进行寻优 ,并将计算结果与试验结果进行比较。在综合考虑传热和摩擦阻力因素后 ,找出强化传热螺旋槽管的结构参数。

传热理论新概念与玻璃熔制工艺节能分析

介绍了与传热过程密切相关优化的传热理论新概念,推介了表征传热能力的新物理量——“(火积)”及在热能传递过程中伴随的(火积)耗散。(火积)不但表征了传递过程中的热能大小,更表征了热能品质(温度)的高低,(火积)越大,热传递能力越强。为实现玻璃熔制工艺的大幅节能,必须把热能按品质(火积)高低来区分使用,在可以使用低品质热能的工段尽量使用低品质热能,在需求使用高品质热能的工段尽量分配高品质热能。只有把可使用低品质热能工段中错配的高品质热能节约出来,才是真正有效的节能。

铁路“四电”机房相变应急控温装置结构优化研究

“四电”机房常年运行,设备发热量大,而在一些特殊地区,无法随时满足空调设备电力供应,需要相变应急控温装置这类无源空调设备来降低机房内温度,延长电子设备工作时间及寿命。为相变应急控温装置能大规模使用且保持不错的性能,在装置控温性能与其制造成本之间取得平衡,利用Ansys-Fluent建立数值模型并实验验证了模型和计算方法的正确性,模拟计算了不同结构下装置的控温性能。结果表明:无量纲翅片高度H=6时,可在传热强化与制造成本之间取得平衡,再增加无量纲翅片高度所增加的传热收益将显著降低;内外径比例变化对控温效果及制造成本的影响远大于内径尺寸变化对其的影响;较小的内径尺寸和内外径比例的控温单元拥有较好的控温效果及较高的成本;单元内径为17mm,内外径比为1:3,横向间距111mm,纵向间距128mm时,装置可以最小成本达到控温要求。

基于AB_(5)型储氢合金的储氢系统设计与优化

储氢合金可在室温下快速进行吸放氢,在固定式储能及移动交通领域有广阔的应用前景。本文基于固定式储能用5kg H_(2)级、吸氢速率2Nm^(3)/h的储氢合金系统,从系统质量控制及罐体换热效率两个方面开展了试验与优化计算。结果表明:单个储氢罐在110mm内直径下具备最小的设计重量,储氢合金床体占系统总重约70.8%。基于罐体设计建立罐体一维轴对称换热模型,并采用外置水浴换热方式。当合金以粉末(~74μm)形式装填时,粉末床体(导热率:0.14W/m·K)在吸氢过程中10h内温度最高升至127℃。针对常规粉体床体导热率低的问题,采用多组分储氢合金压块工艺,通过加入PTFE粘接剂及膨胀石墨改性制备的储氢合金块体,可使床体导热率大幅度提升至11.03W/m·K(径向方向),在吸氢过程中10h内合金床体温度最高升至23.6℃。

(火积)——描述物体传递热量能力的物理量

从导热过程与导电过程的比拟出发,引入了与电容器的能量相对应的新的物理量E_h= Q_(vh)T/2．它具有“能量”的性质,它描述了一物体所具有的热量传递的总能力．由于它是热容量与温度乘积之半,因此把此物理量称之为(火积)．热量传递是一个不可逆过程,在传递过程中部分(火积)将被耗散,其数值可由(火积)耗散函数的体积分求得．在建立了(火积)平衡方程的基础上定义了(火积)传递的效率,从而可讨论传热过程的优化．在变分分析的基础上,提出了导热过程优化的(火积)耗散极值原理：对于具有一定的约束条件并给定热流边界条件时,当(火积)耗散最小,则导热过程最优(温差最小)；在给定温度边界条件时,(火积)耗散最大,则导热过程最优(热流最大)．基于(火积)的耗散这个物理量定义了多维导热问题中的当量热阻,从而可把导热优化的(火积)耗散极值原理归结为导热优化的最小热阻原理．最后,以体点散热问题为例,计算了使导热性能最好的导热系数的最佳分布,并对优化前后的导热性能作了比较．

组合式相变材料组分配比与储热性能研究

采用焓法对组合式相变材料(PCM)储热系统的相变过程进行了数值计算,分析了组合式相变材料中各个PCM组分质量分数的变化对系统储热性能的影响。结果表明,对于组合式相变材料储热系统,存在着最优组分配比,使得系统的储热性能达到最佳。

基于广义传热定律的传热与热功转换优化

基于广义传热定律,本文分别从熵产和(火积)损失的角度对简单的传热过程与热功转换过程进行了优化,对熵产和(火积)损失的概念在上述过程优化中的适用性进行了讨论分析.研究表明,对于传热过程,(火积)损失率就是(火积)耗散率,该概念可有效优化传热过程.然而,在给定传热温差时,最大传热量不与最小熵产率对应,因此熵产最小化方法不一定适用于传热优化.对于热功转换过程,最大(火积)损失率和最小熵产率同时与系统最大输出功率对应.因此熵产最小化方法和(火积)理论均可用于优化本文讨论的热功转换过程.

弓形折流板开孔位置的数值模拟研究

在相同的开孔面积和开孔数目前提下,本文数值研究在开孔位置不同时圆缺高度为0.2D(D为折流板直径)的单弓型折流板换热器的壳程换热与流动阻力问题。数值结果表明:在折流板压强高的“高压区”,均匀地开孔对减小换热器壳程压降效果更好,其综合换热性能的性能评价因子E值也更好;在壳程入口速度为0.1m/s时,通过改变开孔位置,壳程压降可优化3%左右。

基于BP神经网络和多因素权重分析的气热除冰温度影响因素研究

对典型叶片的气热除冰系统,建立全尺寸三维换热模型,对流固耦合传热过程进行模拟观察,同时,简化并构建一维换热模型,探究了环境温度等关键参数对除冰气流温度的影响;基于BP神经网络,建立环境条件与最低除冰气流温度之间的对应关系。结果显示:在叶片铺层结构与叶片流道布置的综合影响下,叶片前缘中部处气热除冰难度最大;利用BP神经网络可实现不同条件下的最低除冰气流温度的快速计算和预测;多因素权重分析显示,环境温度、PVC材料导热系数是影响最低除冰气流温度的两大关键参数;对于0.2r~r范围内的除冰,叶片长度也是影响最低除冰气流温度的关键参数,其影响权重达到14.3%。