Operation optimization of prefabricated light modular radiant heating system:Thermal resistance analysis and numerical study

The utilization of prefabricated light modular radiant heating system has demonstrated significant increases in heat transfer efficiency and energy conservation capabilities.Within prefabricated building construction,this new heating method presents an opportunity for the development of comprehensive facilities.The parameters for evaluating the effectiveness of such a system are the upper surface layer’s heat flux and temperature.In this paper,thermal resistance analysis calculation based on a simplified model for this unique radiant heating system analysis is presented with the heat transfer mechanism’s evaluation.The results obtained from thermal resistance analysis calculation and numerical simulation indicate that the thermal resistance analysis method is highly accurate with temperature discrepancies ranging from 0.44℃ to−0.44℃ and a heat flux discrepancy of less than 7.54%,which can meet the requirements of practical engineering applications,suggesting a foundation for the prefabricated radiant heating system.

基于形态空间格局分析与最小累积阻力模型的城市热环境生态网络优化研究

【目的】建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。【方法】以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观作为生态源地;运用最小累积阻力模型、重力模型以及水文分析模块构建和筛选研究区内的重要生态廊道,从而建立缓解城市热环境问题的多层级“源-汇”景观网络。【结果】分别筛选出24个具有重要连通性的“源”“汇”核心斑块作为重要生态源地。构建“源-源”廊道102条,“汇-汇”廊道141条,“源-汇”廊道325条,生态节点103个,障碍点148个。通过综合相交分析,一级补偿廊道主要由岷江、毗河和其他河道构成,二级输送廊道主要分布在“汇”景观较为密集的区域,三级作用廊道主要分布在高强度建设区域。【结论】基于“源-汇”理论构建的多层级生态网络优化格局是有效缓解城市热岛效应的重要举措。图4表3参25.

基于生态安全格局的肥城市重点区域识别研究

国土空间生态修复是一项综合性工程,对实现生态平衡和可持续发展有重要作用。本文以肥城市为研究区,采用空间主成分分析法,选取7项指标对生态安全状况进行评估,并建立以最小累积阻力模型为基础的生态阻力面,采用距离分析与水文分析相结合的方法,对关键生态廊道进行提取,对关键生态节点进行识别,从而构建区域生态安全格局。

永磁屏蔽电机温度场分析

屏蔽泵融合了泵与电机的优势,其核心部件屏蔽套,确保了运输介质与电机本体的安全隔离。其性能卓越,完全取决于屏蔽电机的质量。为应对介质运输的挑战,特别设计了密闭电机结构,而永磁同步电机则以其高效、简洁的特性脱颖而出,满足了高标准的工作需求。然而,定子与转子屏蔽套的设置也带来了一些技术难题。它们位于气隙两侧,导致气隙增长,影响了电机的功率因数和效率,同时温升问题也愈发严重。因此,降低电机温升成为提升性能的关键。现以永磁屏蔽电机为研究对象,通过热网格模型计算热阻,求得电机温升情况,并通过仿真进行验证分析,为深入研究降低电机温升的途径提供数据支持。

高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型

针对高速电主轴的耦合分析,考虑到结合面接触热阻和润滑剂黏温变化对其热态特性影响的同时,以轴承拟静力学模型描述了径向刚度函数,建立了一种高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型。分析了轴承离心力软化效应和热诱导预紧力硬化效应联合作用下的支撑刚度变化规律及其对主轴系统动力学性能的影响。仿真分析与实验结果验证了本文模型的有效性。

牵引级1500A/3300V IGBT功率模块的热学设计与仿真

主要针对牵引级1 500 A/3 300 V IGBT模块进行热学分析,建立了基于热节点网络的热阻等效电路模型,从理论上优化了功率模块的稳态热阻分布,通过有限元模型对1 500 A/3 300 V IGBT模块进行热学仿真设计,验证了该热阻模型的有效性。

电子封装的简化热模型研究

集成电路的飞速发展使得从封装到电子设备的单位体积功耗和发热量不断增加。电子系统散热问题需要在设计阶段就通过热仿真予以充分考虑和预测。电子封装作为电子系统的最小组成部分,其简化模型的优劣直接影响电子系统热分析的速度和准确性。本文主要讨论单芯片封装稳态简化热模型的建立。先后介绍了从最简单的单热阻模型到目前广为关注的边界条件独立的DELPHI简化模型的结构。其中着重分析了两热阻模型和DELPHI模型的建模方法及过程。

28CrMo57钢变形抗力研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对28CrMo57钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下28CrMo57钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响。建立了28Cr-Mo57钢变形抗力数学模型并用Marquardt方法进行了回归,该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算出的结果与实测值吻合较好,可为计算力能参数提供理论依据。

发动机控制器ECU中功率管的温度预测研究

为了准确预估发动机控制器ECU中的功率MOSFET管的温升情况,建立了一个针对工作于PWM脉宽调制方式下的功率MOSFET管的峰值节点温升预测简化模型,基于功率管的DATASHEET参数,模型可以快速地对工作于PWM调制方式下的功率管峰值节点工作温度做出精确预测.通过试验测量的温升结果和模型的预测温升结果的对比,验证了模型的温升预测精度,对温升的预测最大误差不超过2.3%.虽然温度预测模型是基于柴油机电磁阀驱动电路,但预测模型可以很容易地扩展到其他的功率驱动电路拓扑结构.

面向引线框架封装的热阻建模与分析

针对通用的QFP48引线框架封装,首先探讨了封装中的热传输机制,给出了热阻的理论计算结果;接着利用Ansys Icepak软件建立起QFP48的有限元模型,热阻仿真结果较好地验证了热传输机制的理论分析;最后讨论了减小封装热阻、提高热可靠性的方法。结果表明:适当提高塑封材料的热传导率、增加PCB面积和施加一定风速的强迫对流均可降低QFP48封装的热阻,提高散热效果。

蒸汽注入过程中节点分析方法研究

蒸汽注入过程中，注汽沿线中的热损失和压降的大小与油藏注入能力之间存在着协调关系。本文建立起从地面管线、井筒到地层一体化的注入参数节点分析模型（NODE）。在考虑两相流特征和热传导的综合模型的基础上，结合地层注入能力自动完成注入参数节点分析过程。将计算结果与SPE文献提供的油田测试数据对比，吻合较好，验证了该模型的有效性。

石墨泡沫/共晶盐等效导热系数的理论研究

为了研究石墨泡沫/共晶盐复合相变材料的等效导热系数,提出了一个立方单元模型。即6块中间开孔的板围成的立方体结构。此模型可通过改变板厚及连通孔直径表征复合材料不同孔隙度下的内部结构。首先根据热阻分析得到石墨泡沫/空气的等效导热系数,与文献中的实验数据进行了对比,验证了立方单元模型的适用性。接着计算得出不同孔隙度下石墨泡沫/共晶盐的等效导热系数。最后分析了连通孔的直径对等效导热系数的影响。发现随着孔隙度的增大,等效导热系数值呈下降趋势。固体石墨骨架对共晶盐的导热系数具有很大的提升作用。随着孔隙度的增加,连通孔直径的变化对整体等效导热系数的影响逐渐变小。

基于节点群整合方法的航天器热网络模型修正技术

根据航天器节点热网络方程的组成,结合实际机构的工程特点,建立了节点群参数化热网络整合方程,提出以此为基础的航天器热网络模型修正技术.基于原型热试验数据和导热基本原理的温度外推计算公式,可用来确定无测点的节点温度,解决航天器热试验温度测点不足,致模型修正工作无法付诸实施的难题.利用热网络修正模型,可以得到误差在工程许可范围的计算结果.

U型埋管换热器换热性能的解析解法

以钻孔壁为界,将U型埋管的换热区域划分为内外两个部分。对于钻孔外的土壤部分,通过圆柱热源模型建立了非稳态分析解模型;对于钻孔内部,考虑到流体温度的沿程变化以及两管之间的热干扰,利用能量平衡原理建立了稳态分析解模型。内外两部分之间通过钻孔壁温耦合连接。

服装隔热性能的研究

利用暖体假人设备对影响人体热舒适的因素之一———服装热阻值进行测试，得出单体服装热阻值与组合服装热阻值之间的相互关系，并分析不同穿着方式和环境温度、风速对服装热阻值的影响，为人体热舒适及其相关因素的研究提供了参考依据。

缓解城市热环境的多层级“源-汇”景观网络构建

以天津市六区和新四区为研究对象,首先运用形态学空间格局分析获得7种景观类型,从中提取稳定性较好、面积较大、连通性较高、热贡献度显著的核心区斑块为中心“源”“汇”;其次使用6个空间数据指标构建热环境格局评价模型,根据2009—2013、2013—2018年热环境格局的变化情况提出4类修正系数对基本阻力面进行修正;最后利用“源-源”、“汇-汇”、“源-汇”廊道构建能体现“补偿-输送-作用”过程的多层级“源-汇”景观网络。结果表明:(1)提取的Ⅰ、Ⅱ类中心“源”共27个,总面积为22773 hm^(2);中心“汇”共23个,总面积为50732 hm^(2)。中心“源”的整体抗干扰能力较小,容易受到种植类型和水体富营养化的影响。(2)多层级“源-汇”景观网络总长度约为1445 km,新四区的廊道占总廊道的70%。廊道在空间上分布不均,津南区分布稀疏,北辰区和市六区分布密集。(3)能量从中心“源”逐渐向中心“汇”流动的过程,可揭示网络之间的层级关系和各级廊道对热环境气候的调控作用。以生态格局与过程的角度构建缓解城市热环境的多层级“源-汇”景观网络体系,对合理规划廊道建设、高效缓解城市热环境效应具有积极意义。

功率MMIC封装的热分析

介绍了一种利用计算流体动力学分析软件和有限元法多物理场分析软件对功率微波单片集成电路(MMIC)封装进行电热及热力特性数值模拟的方法。首先对功率MMIC封装的热传导路径及等效热模型进行了简化分析,基于简化模型对影响热分布和热传导的因素进行分析,并提取其材料和结构参数,建立功率MMIC封装的热模型,并对一款S波段5 W功率放大器MMIC封装进行仿真,得到功率MMIC及其封装的温度分布,仿真结果均与实际测试结果相吻合。所建立的简化模型和热应力分析对功率MMIC及其封装结构的设计和改进具有指导意义。

基于热阻分析的管道层流换热机理及强化换热作用研究

传热传质过程的分析对传热传质工作设备的性能改善有重要的指导意义。通过对边界层内热阻的分析,探索管道层流内部对流热阻与导热热阻在边界层内的发展,建立了符合宏观表征的机理模型(R-P模型)。使用该模型分析了在不同雷诺数Re和普朗特数Pr条件下的热阻分布规律,探究了管内层流强化换热的内在机理,并指导扰流结构的优化设计。结果表明,入口段导热作用占主导,完全发展后对流作用占比逐渐增大。Re和Pr影响换热的机理不同:Re增大,换热一定加强;Pr增大,只是增大了对流作用的占比,且在Pr小于1.8范围内,导热热阻始终占主要作用。同时发现,在管道层流添加扰流结构反而会降低换热效果。

蒸发冷却系统的能量流模型研究及其优化

为了解决蒸发冷却系统求解过程繁杂的问题,本文通过引入热阻、热动势,从热量输运的驱动力和阻抗的角度对蒸发冷却系统建立系统的能量流模型来描述系统中热量的整体输运规律,进而建立了系统性能与运行参数、结构参数的直接物理联系。利用新建立的能量流模型研究了空气预冷器里水-空气热容量流比值β、空气预冷器进口空气状态、用户换热器用户侧进水参数对系统的制冷能力及系统COP的影响。计算结果表明:在空气预冷器里水-空气热容量流比值为1附近时,系统制冷能力与系统COP取得极值,但二者不可能同时达到最优;较低含湿量、较高干球温度、用户换热器用户侧较高的进水温度、较高的进水流量均有利于增加系统的制冷能力和系统的COP。本文新建立的能量流模型,对蒸发冷却系统的性能分析及优化设计具有良好的准确性与便捷性。

岩土热物性集总热阻计量模型及其求解体系

由于地埋管周围岩土体状况的复杂性及由此导致的回归分析时统计性误差影响等原因,根据现有岩土热物性传热模型及热响应试验不能精确求解岩土热物性。探讨了消除解释变量性质影响的岩土集总热阻分析方法,并通过计量学误差分析体系进一步建立了岩土集总热阻计量模型,摆脱了相关不确定扰动的复杂影响,将这一传热问题转变为热工计量分析问题,根据逐时集总热阻即可计算出在各种进出口温度及初始土壤温度条件下的逐时单位管长换热量。以多个工程实测结果验证了该模型及其求解体系的有效性。