小型天然气液化装置工艺流程数值模拟和优化

以目前技术和设备较成熟的串联双级氮膨胀循环的天然气液化流程为模型,针对“西气东输”气源条件,面向中小城市LNG储运、调峰和LNG—CLNG汽车加气站使用的小型天然气液化装置,根据在国内进行的设备调研和系统优化结果,进行了流程的数值模拟计算,给出了主要设备的工程参数及各节点的工艺参数值。该装置的特点是:全部设备国产化、设备投资小、操作运行简单,对气源适用范围广,易于推广。

基于宽带k分布模型的高温高压合成煤气辐射传热计算

针对煤气化多联产系统中高温、高压合成煤气高温显热回收装置内气体辐射传热计算,由高温气体数据库HITEMP和HITRAN中获取煤气中各极性组分光谱辐射特性参数,使用一种新型宽带k分布模型计算出不同温度和压力下极性组分气体吸收系数,并进一步采用多项式拟合了吸收系数随温度变化函数,以便进行非等温和辐射平衡下的辐射传热计算。针对特定组分和压力下一维气体辐射传热的三个算例的计算结果表明,采用的宽带k分布模型计算的辐射热流分布误差约为逐线计算结果的15%,远低于全光谱k分布模型,且计算时间仅为逐线计算的0.02%,是适用于该类问题工程计算的,综合考虑计算精度和计算消耗的最优模型。

双级氮膨胀天然气液化制冷循环流程优化

使用调峰型天然气液化较为常用的串联双级氮膨胀循环,针对“西气东输”浙江气源条件进行了数值模拟,根据循环中关键设备如压缩机、膨胀机的最佳操作运行工况,确定各设备的最佳的运行参数,从而进一步对总体流程进行了优化分析.对小型调峰装置的设计、加工、制造具有一定的指导作用.

粒子系太阳能反应器气固两相流与温度场特性

为粒子系太阳能反应器的设计与制造提供理论指导,利用CFD方法对粒子系反应器内的流动与传热过程进行了数值模拟,建立了能够合适的描述反应器内气固两相流动与传热的数学模型。在特定的流动状态下给反应器壁面施加不同的热流得到不同的温度场特性,并对不同的流动状态和温度场进行了对比。研究结果表明:双流体模型和k-ε湍流模型能够很好的描述粒子系反应器内的流动情况;空气速度0.1 m/s、颗粒粒径0.09 mm时反应器内流动状态为环-核流动,且反应器中气固两相的环-核流动状态要优于悬浮状态;在相同热流条件下,环-核流动状态的出口温度比悬浮状态的出口温度高50 K,但是无论是哪种热流,反应器出口的空气温度随时间的增加趋于定值。

双层水冷壁辐射废热锅炉受热面粒子磨损状况的数值预测

针对煤气化多联产中试系统中双层水冷壁辐射废热锅炉,通过模拟不同运行工况下废燃锅炉内合成煤气与灰渣颗粒的多相流动与传热,得到炉内灰渣颗粒的运行轨迹及其与壁面碰撞情况,进而采用Tabakoff的管壁磨损实验关系式计算了水冷壁壁面磨损量。结果表明:壁面磨损主要来自粒径小于50μm的灰渣颗粒,且随运行压力增加,磨损减小;主要磨损区域为内水冷壁合成煤气入口扩散区、外水冷壁上部废热锅炉出口区域,针对该类区域进行防磨处理可大大提高辐射废热锅炉运行的安全性。

辐射传递蒙特卡洛法精度分析及数值试验

本文建立了蒙特卡洛法模拟散射参与性介质内辐射传递计算模型。对蒙特卡洛法的计算精度及运行时间进行了较为详细的分析,提出了几种判断计算精度的方法。同时,借助蒙特卡洛法模拟辐射传递过程,进行数值“辐射实验”。利用该“实验结果”进行了物性反问题研究。在已知光学厚度的前提下,得到散射反照率与后半球辐射热流之间的单值函数关系。

考虑热辐射效应的泡沫金属有效导热系数数值分析

有效导热系数是泡沫金属工程应用中传热相关设计的一个重要参数。该文基于简化元胞结构模型,通过直接求解样品内部导热微分方程和辐射传递方程,研究FeCrAlY开孔泡沫金属的有效导热系数。比较了基于剖球模型与传统等截面支架搭接模型的计算结果,分析剖球模型下孔隙单元尺寸、孔隙率、样品平均温度等因素对有效导热系数的影响。研究结果表明,孔隙单元结构对有效导热系数的影响很大,不能仅通过孔隙率和孔隙数密度来研究有效导热系数的变化规律。高温下辐射传热占主导,孔隙率越高,孔隙越大,有效导热系数对温度越敏感。增大孔隙率、减小孔隙尺寸、降低工作温度等会减小泡沫金属的有效导热系数。基于简化几何模型的直接数值模拟可以作获得泡沫金属有效导热系数的一种行之有效的方法。

矩形介质内辐射换热的有限元法

利用有限单元法离散求解辐射传递方程和能量控制方程.分别计算了边界为黑体和灰体条件下矩形吸收、发射、各向同性散射介质内的平均入射强度和温度分布,并同蒙特卡罗法(M C法)计算结果进行了比较.

物理学史在物理教学中的作用

物理学史集中既体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、规律和本质的历程,又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一,因而包含着丰富的＂教书育人＂的教育因素,是进行物理教学十分必要的一部分。

基于物联网的GPIB通信卡设计

针对自动测量系统中GPIB总线系统为有线连接,在应用环境上有距离、空间的限制,基于物联网思想,设计了一种基于LPC1768的Wi Fi-GPIB通信接口卡实现无线通信。硬件设计上,基于NAT9914设计GPIB接口电路。软件设计上,GPIB接口功能采用中断处理的方法设计实现;针对UDP协议可靠性的欠缺,Wi Fi通信功能利用基于Scoket编程的RUDP协议实现。实验表明,该通信卡在特殊环境下亦有良好实时性和可靠性。

生产实习教学改革与实践

作为高校教学的实践环节,生产实习是学生将所学基础理论知识和实际生产实践联系的纽带,是提高学生解决实际工程问题及综合能力的重要方面。针对本专业目前生产实习存在的问题进行改革,利用校企合作平台对生产实习的模式和方式进行实践。通过改革与实践,实习质量和效果明显提高,学生在社会认知、协作能力,以及解决实际工程问题的能力均有所提高,达到了人才培养的目的。

昂色格倒易关系在耐火纤维传热研究中的运用

本文使用昂色格倒易关系对耐火纤维传热过程中的辐射与导热耦合换热进行研究,并通过拟合与数值模拟,总结得出昂色格倒易关系可用于研究多种不同性质基本过程相互耦合的现象。

如何提高学生学习物理的兴趣

学习兴趣是指学生对学习活动产生的心理上的爱好和追求的倾向。在实践中，兴趣对学生的活动将产生很大的推动作用。一旦学生对学习产生兴趣，就会充分发挥自己的积极性和主动性。浓厚的兴趣将是他们刻苦钻研、勤奋学习的强大动力。因此，如何激发学生学习物理的兴趣，是提高物理教学质量的关键。

连铸机试验数据在信息化条件下的管理与应用

连铸机试验能够检验出连铸机制造工艺、组装技术构等方面的问题,可使连铸机朝着更安全、更高效、更长寿命的方向发展。本文着重阐述如何利用计算机管理连铸机试验数据,并给出了相关的系统设计图表等内容。

基于AD7175-2的高精度数据采集系统设计与实现

针对当前数据采集系统要求精度高的问题,设计了一种基于AD7175-2和STM32F103型单片机构成的高精度数据采集系统。该设计分为硬件部分和软件部分,硬件部分由AD7175-2模数转换芯片和相应的外围硬件电路构成,软件部分采用SPI三线通信方式,STM32F103型单片机作为主控芯片进行控制。通过对直流电压信号进行数据采集并分析,由实验结果证明,该数据采集系统在采样速率低于200 SPS时,对电压信号有效转换精度高达22 bit。

汇聚太阳能流体流速对吸热器温度场和应力场影响

为研究高汇聚太阳能流体流速对管式吸热器的温度场、热应变及热应力场的影响,本文采用蒙特卡洛与有限单元相结合的光热力顺序解耦计算法分析了不同流速下管式吸热器的温度场、热应变及热应力场的分布。计算结果表明管式吸热器的温度场、热应变及等效热应力均随着流体流速的增加而降低。与轴向热应力和径向热应力相比,切向热应力对管式吸热器的等效热应力的贡献比例更大,均匀化温度沿管式吸热器的圆周方向分布是热应力抑制的有效手段之一。

浅谈钢铁企业如何进行安全文化建设

安全生产管理作为现代钢铁企业文明生产的重要标志之一,在钢铁企业管理中的地位与作用日趋重要。从一定意义上说,安全生产管理的成败直接关系到钢铁企业的生存与发展。如何搞好安全生产,提高钢铁企业管理水平,是大家共同关心的大事。因此,如何通过加强安全生产管理,促进钢铁企业安全文化的建设,具有十分重要的现实意义。

舰船与海面红外热像仿真

模拟舰船与海面红外热像可以直观定性地分析舰船目标与海面背景的对比特征，判别舰船目标识别的特征部位，具有强烈的实际军事需求和应用背景。本文首先根据坐标变换及投影法并结合大气传输模型编写程序模拟了8-12μm波段舰船的红外热像。可以看出烟囱出口是舰船探测最主要的识别部位。然后使用Cox-Munk粗糙海面模型和遮蔽函数并结合蒙特卡洛方法编写程序模拟不同风速条件下海面的红外热像，得到海面平均辐射亮度随风速增大而减小的结论。最后将舰船目标与海面背景的红外图像进行融合，分析不同探测距离条件下海面背景下舰船目标的红外热像特征，计算结果表明，随着探测距离的增大，舰船整体辐射亮度减小。

航天器密封舱降压法抑制自然对流的数值研究

航天器密封舱地面试验中常利用降压法来抑制自然对流的影响,但是降压比的选择往往取决于一些未知参数,使得自然对流的抑制得不到保证。本文建立了某一载人航天器密封舱流动换热的稳态数值模型,通过对比研究地面试验与空间状态不同通风量下流动换热的变化情况,综合考虑人体舒适度、消除自然对流影响和能耗三方面,给出了密封舱最佳通风量。通过对比研究密封舱内不同气体压力条件下地面与空间条件的对流换热系数与温度分布情况,给出了可以忽略自然对流影响的临界压力及对应的Gr/Re2数。

S型流道冷板的流体域熵产分析及流道优化

粘性流体在流动和传热过程中,由于粘性耗散和热传导的存在造成能量损失。为分析流体流动和传热过程的能量损失并得到冷板的最优流道形式,本文以某电子器件用S型流道液冷冷板为分析对象,通过数值模拟,得到S型流道液冷冷板的流体域熵产率随工质流量的变化规律,对流体域充分发展的直段和弯段内熵产率大小进行了比较,并在固定流量下,分析了熵产率大小沿工质流动方向上的变化情况。提出冷板流道优化方案,并从换热表现、压头损失和总能量损失三方面对不同流道形式的冷板进行了综合评价和比较,得到了冷板流道的最优形式,为工程实际提供参考。