考虑热扩散情况下有机污染物在复合衬垫中一维瞬态运移的解析模型

考虑到污染场地内部产热会使得复合衬垫处于非等温分布状态,以土工膜(GMB)+压实黏土衬垫(CCL)组成的双层复合衬垫为例,建立有机污染物的一维瞬态运移模型,并通过分离变量法求解得到该模型的解析解。该解析模型可考虑分子扩散、对流、吸附、降解和热扩散等因素对有机污染物运移过程的影响。通过将解析模型的计算结果分别与热扩散试验结果和已有解析解的计算结果进行对比分析,对所建解析模型的正确性进行验证。基于所建解析模型,以击穿时间为主要参数,通过某一算例分析Soret系数ST、渗滤液水头h_(w)、降解半衰期t_(1/2)和Robin边界常数α对有机污染物运移过程的影响。分析结果表明:Soret系数ST和渗滤液水头h_(w)的增大均会加快运移速率,缩短击穿时间,但当S_(T)不超过0.01K-1或h_(w)低于0.3m时,热扩散和对流作用对运移过程的影响较小;降解半衰期t_(1/2)的增大会缩短击穿时间,增大底部浓度和底部通量,当t_(1/2)不超过100年时,应考虑降解作用;Robin边界常数α的增大会降低底部浓度,延长击穿时间,但不同α下击穿时间的差异相对较小。

高压输电线路热故障红外诊断的一维瞬态理论模型

针对架空高压输电线路热故障红外巡航检测,建立了一维瞬态导热模型,并对结果进行了理论求解和模拟结果分析,所得结论可为高压线路热故障红外巡航检测提供科学的理论依据。

激光生物热作用的一维瞬态温度分布规律研究

采用数学物理方程的定解求法解一维热传导偏微分方程 ;讨论结果的物理意义 ,与相关实验作对比分析。结果表明 ,激光热源在一维生物组织空间引起的温升一般随时间呈指数形式增大 ;随激光照射处的距离呈指数形式减少。

连续波激光作用于生物组织中的一维瞬态热传导方程定解问题

根据激光热源在生物组织中热传导的实际情况 ,提出一维热传导方程的一类边界条件和初始条件。采用数学物理方程定解求法分别得出有血流散热和无血流散热两种情况下一维瞬态温度时空分布的解析函数表达式 ,适合于生物组织没有发生汽化的传热过程 。

激光照射有血流散热组织的一维瞬态温度分布函数研究

研究激光热源在有血流散热的生物组织中形成的一维瞬态温度分布函数 ,适合于组织温度在热凝之前的传热过程。本文采用数学物理方程的定解求法解一维热传导偏微分方程 ,讨论结果的物理意义。结果表明 :当 μ >αh 时 ,激光热源在一维生物组织空间引起的温升一般随时间呈指数形式增大 ;而随与激光照射处的距离呈指数形式减少 ;当 μ <αh 时 ,组织空间任意点处的温升虽然随时间增大 ,但最终将趋于恒定值。

一维瞬间碰撞实验研究

在一维瞬态碰撞实验中使用了碰撞过程瞬态数字测量仪测量冲力数据,本文对实验装置及数据的采集、转换和输出进行了介绍,编写了相关的程序对碰撞开始数据进行判断,选择适当的采样周期以提高实验精度,并将实验扩展到牛顿第二定律及研究完全非弹性碰撞.

融合稳态-瞬态仿真的FSC赛车进气系统设计

Formula Student China(FSC)赛事规则要求赛车发动机的进气系统使用限流阀,为了在规则限制下提高发动机进气效率、优化进气均匀性,提出一种以增加进气量达到改善进气均匀性目的的“设计优化-分析验证”仿真方法。首先,引入文丘里管结构,并结合亥姆霍兹理论初步提高进气量,再分别基于ANSYS和GT-Power的实验设计优化限流阀结构、稳压腔容积和歧管长度,进一步提高发动机进气效率;然后,利用稳态数值分析方法,通过设计进气主管扩散器和歧管喇叭口结构,优化进气均匀性;最后,运用GT-Fluent的一维-三维瞬态分析对FSC赛车的进气系统进气量和进气均匀性进行分析验证。仿真结果表明,本文提出的稳态分析与一维-三维瞬态分析融合的研究方法,可以有效减少计算量,设计流通性和均匀性均能达到要求。

烟囱筒壁多层结构相互作用的短时超高温非稳态温度场计算

针对实际烟囱的筒壁为多层结构组成,并针对低温烟囱存在短时超高温的现象,运用拉普拉斯变换法,给出了烟囱筒壁的一维非稳态物理模型及数学模型,得到了考虑烟囱筒壁多层结构相互作用下的瞬态温度计算公式。并结合算例给出了在短时超高温条件下烟囱筒身沿径向的瞬态温度分布。

PN结二极管计算机数值模拟研究

本文研究PN结半导体器件在高功率微波(HPM)激励下的损伤机理,建立起PN结稳态和瞬态行为的一维模型。利用偏微分方程软件FlexPDE求解PN结所满足的刚性、耦合、非线性偏微分方程组,来分析其非线性响应特性。为今后的半导体器件的破坏阈值分析打下基础。

不同操作和环境条件下的PEMFC低温冷启动数值模拟研究

基于COMSOL建立质子交换膜燃料电池低温冷启动一维瞬态多物理场耦合模型,该模型考虑气态水和膜态水在0℃以下结冰来研究恒电压输出、恒电流输出、膜态水初始含量以及环境温度等不同操作和环境条件对质子交换膜燃料电池低温冷启动性能的影响。结果表明,恒电压输出模式下,低电压操作相对于高电压能产生更多的热,温度上升更快,但结冰速率也会激增,从而导致性能衰减更快;恒电流输出模式相较于恒电压能达到更高的温度,但需更好的气体传质能力;如果低温冷启动之前吹扫不足导致膜水含量较高,膜的储水能力下降,这将造成输出性能下降更快,不利于冷启动的成功进行;启动时环境温度的不同会直接影响燃料电池低温冷启动成功与否,仅依赖被动加热成功启动的初始环境温度存在极限值。

尾管注水泥循环温度预测模型的研究及应用

深井、超深井多采用尾管注水泥固井,水泥浆性能受温度影响较大,准确掌握循环温度是确保施工作业成功以及封隔质量的基本前提。循环温度对水泥浆性能影响较大,温度变化5℃,稠化时间可能相差1h以上。循环温度二维预测模型过于复杂,为此,建立了符合现场施工流程及井下实际情况的一维瞬态模型来预测尾管注水泥环空循环温度,并以一口5750m深井尾管固井作业为实例,预测出口温度与实测值平均误差为3℃。证明了所建立的预测模型具有较高的准确性,可为现场深井尾管固井水泥浆体系的设计提供依据。

高功率微波激励下p-n结器件响应

通过采用时域有限差分方法 (FDTD)和混合算法处理半导体器件所满足的刚性、耦合、非线性偏微分方程组 ,建立PN结半导体器件在高功率微波 (HightPowerMicrowave)激励下瞬态响应的一维模型 ,并在此基础上进行二极管功率耗散情况的分析和对微波信号响应截止频率的计算 ,从而对PN结半导体在高功率微波激励下的损伤机理进行研究 .计算表明 ,二极管功率耗散主要集中在源电压正半周峰值附近 ,器件的热击穿应发生在信号的正半周期内 。