热-湿-力耦合作用对高温后方钢管混凝土短柱轴压力学性能影响试验研究

火灾发生时钢管混凝土内部会产生水蒸气,为探讨热-湿-力耦合作用对高温后方钢管混凝土轴压力学性能的影响,进行了10根高温后方形钢管混凝土短柱轴压力学性能试验,研究排气孔数量、布置位置、轴压比和升温时间等参数对其破坏形态、轴压刚度与剩余承载力等力学性能的影响。试验结果表明,试件破坏形态表现为压溃破坏;在其他参数相同的情况下,与升温前相比,随着排气孔数量从2个增加至4个和6个,轴压刚度分别降低了69.1%、73.3%、76.4%,剩余承载力分别降低了15.8%、16.2%、21.7%。轴压刚度随轴压比的增大而降低;随着升温时间的延长,剩余承载力先随轴压比的增大而增大,后随轴压比的增大而减小。研究结果可为钢管混凝土柱的抗火设计和该类结构火灾后的损伤评估与加固提供参考。

寒冷地区热湿耦合下墙体热桥的模拟研究

在寒冷地区气候条件下,通过COMSOL Multiphysics模拟软件建立热湿耦合模型,对钢筋混凝土柱红砖砌体墙所形成柱墙角热桥进行模拟研究。结果表明,湿传递的作用比只有传热作用的墙体内表面温度低,在实际工况下不能忽略湿传递对建筑材料导热系数的影响。由于热桥的影响使围护结构的热通量增加19.6%,热桥的影响区域为距离最不利点0.4 m左右,在相同保温板厚度时,外保温比内保温墙体内表面温度高,保温效果更好。随着保温板厚度的增加,墙体内表温度升高,墙体内表面热通量降低。为了降低冬季房间供暖能耗,可以通过对热桥外保温来解决墙体结露现象。

温压模具感应加热温度场的有限元模拟分析

基于感应加热理论建立了温压模具的感应加热模型,利用ANSYS软件中的电磁-热耦合模块对模具的加热过程进行了温度场的有限元模拟分析,结果表明模具内壁温度沿纵向分布基本均匀一致,内外壁温差较小。模拟结果和试验结果基本吻合,说明采用感应加热方法使得模具的整体温度均匀性好,并易于控制。通过实际感应加热温压成形试验,进一步证实了温压感应加热系统的优越性。

弹簧触指的稳态温升仿真与实验研究

高压断路器触指部位的仿真是热分析中的关键问题。各类高压电器的触指部位在稳态工作状态下往往是最高温升点,却因结构复杂而难以实现准确仿真分析。笔者以弹簧触指为核心部件,外加其他必要结构所构成的弹簧触指导电回路为对象,通过对发热、传热二者作用规律的合理分析和建模,提出了一个适用于弹簧触指温升的仿真分析方法。根据所提出的方法,笔者对弹簧触指样品进行了交、直流各4组稳态温升仿真,通过仿真计算结果和实验数据的对比,验证了仿真方法的正确性,对高压电器设计及其他复杂触头结构的温度场仿真具有一定的参考意义。

电磁热效应止裂效果与裂纹走向关系的研究

采用理论、实验与数值分析的方法研究了在电磁热效应裂纹止裂中 ,由于裂纹走向不同导致裂纹尖端的温度场、温度梯度场分布状态的不同 ,并定量计算了它们的分布规律和差值。数值模拟计算应用了耦合场理论中热 电耦合 (焦耳热问题 )的分析方法。三方面的研究结果均表明 :在裂纹尖端处 ,由于电流产生的焦耳热源的作用 ,能够在很小的范围内熔化形成微小的焊口 ,遏制了裂纹的扩展 ;裂纹的走向是影响裂纹尖端温度场数值和温度梯度场变化即电磁热效应裂纹止裂效果的主要因素之一。

光温耦合效应对蝗虫趋光增益的影响(英文)

为给蝗虫灾害光电诱导捕集治理技术中蝗虫趋光增益性热源温度参数的确定及光温耦合调控效应的有效实施提供技术支持,该文利用LED光源、温控加热装置和行为反应试验装置,采用对比试验法进行蝗虫趋光增益性热源温度的优选,探讨光温耦合效应与环境温度作用对蝗虫趋光增益行为影响的机理。结果显示:热源温度高低、光谱色光照、环境温度及蝗虫昼行夜伏性活动规律影响夜间蝗虫对光温耦合效应的选择,热源温度于蝗虫的趋光响应具有增益效应,其中以65℃热源温度于蝗虫的趋光增益作用最佳;同一时间段内,蝗虫对紫光与65℃热源温度耦合效应的选择最优;热源温度对蝗虫的光温诱导起增益群集作用,而光谱色光照对蝗虫诱导起主要作用。该项目的开展对于蝗虫光电诱导捕集机械化技术中在确定温度增益调控参数以及诱导区域内光温耦合效应对蝗虫诱导率的评估可提供实践指导参考。

电磁热效应止裂效果与电流通路尺寸关系的研究

从理论、试验和数值模拟三方面研究利用电磁热效应技术对具有单边裂纹的导体进行止裂时 ,由于裂纹尺寸不同使得导体中电流通路尺寸不同 ,从而导致裂纹尖端的温度场、温度梯度场分布状态的不同。理论分析、试验研究和数值模拟结果均表明 :由于电流产生的焦耳热源的作用 ,能够在裂纹尖端处很小的范围内熔化形成焊口 ,遏制裂纹的扩展 ;导体中裂纹的长度 (即导体中电流通路尺寸 )是影响裂纹尖端温度场和温度梯度场的主要因素。

石河子荒漠绿洲农业自然资源空间分布特征与资源潜力分析

根据气候统计资料和4个气象站多年气象数据,分析了石河子地区光、热、水、土资源的空间分布特点,并计算分析了该区主要作物的光合潜力、光温潜力变化规律。结果表明,石河子地区光能资源丰富,高于长江中下游及同纬度其他地区;沙漠、戈壁的增温效应使其热量资源高于国内同纬度其他地区。降水量虽小,作为灌溉农业的调节用水,可基本上满足生产需要。该地区土地资源丰富,但耕地质量差。其主要作物实际产量与光合潜力、光温潜力相差很大,具有较明显的增产潜力。对光温潜力分析表明,该区产量的主要限制因子是水,其次是温度。同时根据对石河子荒漠绿洲耕地资源潜力、宜农土地光热资源潜力和水资源潜力的分析,提出了自然资源优化和可持续利用的措施和模式。

住宅室内热环境与光环境互动关系的探讨

通常 ,电光源在室内照明时会产生热量 ,并对人体的热舒适产生一定的影响 ;同时 ,室内光源色温的变化会引起人们在心理上对热环境感受的差异。有些住宅由于灯光组合设计单一 ,住户在夏季最炎热时 ,往往减少室内照明电光源的开启数量达到舒适要求 ,从而降低了室内的照度 ,影响了光环境的质量 ;由于灯光设计缺乏足够的应变功能 ,到了家庭团聚、会客或冬季较冷的时候又会感到灯光有些昏暗。因而 ,建立和谐的光和热建筑物理环境 ,不仅应达到生理上的舒适 。

半导体可饱和吸收镜失效分析及改进方法研究

介绍了半导体可饱和吸收镜的锁模原理和制作方法,通过分析超短脉冲激光与半导体材料作用原理,阐述了提高半导体可饱和吸收镜抗激光损伤阈值的方法,如吸收区掺杂、退火、扩大低温生长区、表面热沉等。实验中通过退火和镀介质薄膜使半导体可饱和吸收镜由不能工作转为能够工作,并且获得稳定的连续锁模脉冲激光输出。

LED照明技术应用现状与发展趋势

综述美国、欧洲、日韩等国LED照明技术发展及应用现状,对LED照明的关键技术,以及LED光源的光学特性、散热问题、电源驱动和灯具配光等进行分析,探讨LED照明在未来的发展趋势。

直接电加热技术在停井时管道瞬态传热分析

随着油气开采进入深海模式,深水低温高压环境更容易形成水合物并使蜡结晶。如何更好地保障油气运输安全是油气开采以来不断探索的学科与工程问题。目前,国外正在大量使用直接电加热(DEH)技术来解决管道保温问题。鉴于此,从传热学的角度出发,研究了在电磁、热、流三大物理场共同作用下的DEH技术。通过建立电磁热耦合模型,研究了DEH技术应用于瞬态停井工况下整个管道温度的变化规律,得到了加热电流、加热时间和温度三者之间的相互关系。计算结果表明:DEH的加热效率先慢后快,升温效果显著;加热电流越大,油液升温效果越明显,但加热时间过短,过高的加热电流对加热效果影响不大;对比自然温降曲线,在36 h之后会达到水合物和蜡结晶生成的临界温度,而采用了1 000 A电流的DEH技术后,整条管道始终维持正常工作的温度状态。研究结果为DEH的实际工程设计提供了重要参考依据。

煤层自燃的热流耦合分析

本文对易燃煤层低温氧化特性、热效应以及在自热自然过程中的热流耦合关系进行了初步理论分析，导出了煤层自燃的临界性条件。

温度场作用下大跨混凝土箱梁横向分析

为研究温度效应对大跨度混凝土结构受力的影响,结合某铁路特大桥实际工程,建立了混凝土箱梁的热-结构耦合分析三维有限元模型,分析了在温度场作用下混凝土箱梁的应力分布规律以及温度场变化对横向分析结果带来的影响。

基于瞬态反射-透射技术的金属纳米薄膜电子和晶格传热动力学研究

使用飞秒瞬态反射-透射技术研究了金和铜纳米薄膜的电子和晶格动力学,应用双温和Curde近似模型分析了金属薄膜的非平衡热传导动力学。假设在瞬态反射中电子-晶格耦合常数为常数的情况下,计算超快脉冲加热后的电子和晶格温度。金和铜纳米薄膜的反射和透射信号在初始2 ps内相似,随后时间里信号明显不同,透射模式下的电子-晶格耦合效应要比反射模式下的更强和更敏感。这是由于沿着膜厚方向的温度变化受到金属薄膜和基底间的界面散射影响造成的。在研究半透明薄膜的超快动力学过程中,需要同时考虑反射和透射情况。

上海地区农业气象与变迁状况综述

上海地区光能总辐射、直接辐射、日照时数、日照百分率、光合有效辐射、平均日照百分率较前30年减小,散射辐射与光热生产潜力增加。平均气温、极端最高最低气温、平均最高最低气温、5 cm深度的地温、≥3℃和≥10℃有效积温均升高;年降雨量增加;郊区蒸发量呈逐渐上升趋势,大气相对湿度下降。上海城市热岛现象明显。气候条件对上海地区水稻、油菜和蔬菜的产量有较大影响。

蒸压加气混凝土砌块温度裂缝防治措施探讨

采用有限元数值模拟方法,借助ANSYS有限元软件中的热-结构耦合模块进行蒸压加气混凝土砌块单片墙体的温度效应模拟,分析了墙体的受力、位移和裂缝情况。揭示夏热冬冷地区蒸压加气混凝土砌块墙体温度裂缝产生机理,进而完善设计理论和施工技术措施。

考虑耦合效应的高温高压气井井筒温压分布预测分析

在气井的日常生产管理和动态设计分析中,温度和压力是两个非常重要的参数。依据动量、能量守恒定律与传质传热学基本原理,综合考虑影响温度和压力的因素,建立了测试温压分布耦合预测模型。该模型分为压力模型和温度模型2部分,在压力模型中考虑了井筒内流体重力、摩擦阻力以及动力变化的影响;在温度模型中,认为井筒中的传热是稳态传热,而地层中的传热是非稳态传热,并考虑了井筒热损失对温度产生的影响。采用四阶龙格-库塔法对该模型进行了耦合迭代求解,并利用四川某气田X井的实测数据进行了验证分析,以井底为基准分别对不同产量、不同气体相对密度和不同生产时间条件下井筒温度压力进行了敏感性分析,并对比分析了耦合模型与线性模型的预测结果。结果表明:随产量增加,井筒压力下降,温度升高;随气体密度增大,井筒压力降低,温度升高;随生产时间增加,井筒压力几乎保持不变,温度升高;井筒内温度沿井深呈非线性规律变化。该研究对选择合适性能的管柱和管柱安全作业具有指导意义。

低压配电柜温度场计算与分析

温升是影响配电柜等电力设备正常使用寿命的关键因素之一。计算和分析热平衡状态下配电柜的温度场分布特性与流场分布特性对降低配电柜温升的研究具有重要意义。以额定电流2500 A的低压配电柜为研究对象,基于Ansys Workbench平台采用电-磁-热-流多场耦合的方法,建立了配电柜多物理场耦合的仿真计算模型。采用自然对流和辐射散热的方式,对比分析了是否计及邻近效应和趋肤效应下的配电柜外壳和载流导体的温度场分布特性,并进行了温升实验加以验证。此外,探究了不同电流条件下低压配电柜的温度场分布特性和流场分布特性。计算结果对配电柜结构的优化设计提供了参考。

低温非热平衡圆柱温度分布特性的数值分析与实验

为研究复杂传热条件下,低温非热平衡圆柱表面温度分布特性及相关控制手段,本文以单纯顶部送风为基础,建立了附加局部送风、附加辐射屏两种传热条件下的非热平衡圆柱体的传热模型,通过数值模拟方法分析了该柱体的径向温度梯度、体温度不均匀度、面温度不均匀度等温度特性,并通过实验验证了数值模拟结果的准确性。在此基础上定量分析了不同传热方式和运行参数对温度特性的影响规律,从传热方式、结构设计、运行参数三个角度,提供了控制柱体温度特性的方案。结果发现:相比于只有单纯顶部送风,设置局部喷口送风可使柱体平均温度的降幅提升5.1%,柱体温度不均匀度降幅提升38.3%,同时降低了柱体面温度不均匀度,并将柱体温度梯度控制在近导热面侧;附加低温辐射屏后,对流和辐射的耦合传热可使柱体平均温度降幅减少2.3%,柱体温度不均匀度降幅提升57.5%,同时降低了柱体面温度不均匀度。