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提出在0<Bi<∞条件下,非稳态导热平均温度集总参数分析方法。以无限大平板为例,建立了相应的瞬态温度分布表达式Θ=e-Bi(mFo+n),给出表面温度响应和中界面温度响应关系式,讨论平均温度所处的坐标点取值规律,在工程上以XΘ=0.57处的温度作为整个平板的平均温度已足够准确。应用提出的平均温度瞬态响应关系式求解实际非稳态导热问题,比通用的Heisler图解法更为简洁方便。

圆球物体非稳态导热平均温度集总参数法探讨

对于温度场随时间变化的非稳态导热问题,集总参数法是最简单的求解方法,但是这一方法只适用于Bi<1的条件.拓展传统的非稳态导热集总参数方法,提出在0<Bi<∞条件下,圆球物体非稳态导热平均温度集总参数分析方法,建立了平均温度瞬态响应关系式.讨论球体平均取值位置,并进行数值分析,给出了适于工程应用的辅助参数表,比通用的Heisler图解法更为简洁方便.

无限长圆柱非稳态导热集总参数法应用

圆柱体进行非稳态导热时,集总参数法只适用于Bi<1的情况,Bi>1时一般采用根据解析解绘制的Heisler图线.由于前者适用范围窄,后者误差大,探讨一个非稳态导热的实用便捷公式具有重要意义.以无限长圆柱为例,研究在0<Bi<∞条件下非稳态导热平均温度集总参数分析方法,定义必要的参数,建立了平均温度瞬态响应关系式.拓展了传统的非稳态导热集总参数法应用范围.数值分析给出了计算关系式的辅助参数表.通过推导出的公式,结合参数表来计算工程实际问题,比通用的Heisler图解法更为简洁方便.

基于Simulink的多集总热容系统非稳态导热的模拟及分析

以Simulink为平台,对简单的多集总热容系统的非稳态导热进行了不同条件下的定量分析,并得出了满意的数值结果,符合相应条件下的理论定性分析结论,由于Simulink的模型化图形输入,使得模拟过程更形象,具有一定的研究和实用价值.

基于集总参数法的坦克动力装置非稳态传热模型

发展了一个基于集总参数法的坦克动力装置非稳态传热模型,考虑了发动机燃烧室的传热、发动机主要部件的传热、冷却系统和润滑系统的工作及坦克动力舱内的空气流动,建立了燃烧气体与发动机部件、各部件之间、部件与冷却液、部件与润滑油、部件与动力舱空气之间的热耦合计算公式.对一台坦克动力装置的非稳态传热进行了实例计算,结果证实这个模型可以用于坦克动力装置非稳态传热的研究.

关于不稳态导热集总系统的判定

本文对不稳态导热集总系统的判定问题进行了分析和计算,从而对判定中的误解和混乱进行了澄清。

基于集总热容法的薄膜热电偶动态特性研究

为了分析不同边界传热条件下薄膜热电偶的动态特性,对薄膜热电偶瞬态测温过程建立零维传热模型。运用集总热容法分析对流换热、辐射换热两种边界条件下薄膜热电偶传热过程,通过建立热结点表面能量平衡关系得到传感器动态特性理论参数。采用水浴阶跃法、激光脉冲法对CO1-K型薄膜热电偶进行动态标定实验,通过对动态响应曲线进行Z-t变换得到薄膜热电偶动态特性实验参数。实验结果表明,集总热容法能够正确分析薄膜热电偶的动态特性,且计算不同边界条件下薄膜热电偶时间常数过程简单,时间常数理论值接近实验值。

集总参数法适用条件研究

本文详细给出了物体在对流换热环境下的非稳态导热适用集总参数法的条件．论述了目前各种集总参数法适用判据的局限性．在此基础上，作者提出了以物体内部最大温差与物体和环境最大温差之比小于某一常数作为适用集总参数法的判据．并分析了凡数与Ｂｉ数对该判据的影响．

一种研究敞口容器非稳态导热问题的新方法

在变导热系数条件下,把分段迭代法应用于解决非稳态导热物理问题的集总参数法,为敞口容器恒温热源加热过程中容器内的平均温度变化提供了一个简便的计算方法.利用该方法只需三次分段迭代,即可使得理论计算与实验数据结果吻合.

非稳态导热乘积法测量煤体热物性的不确定度分析

为解决现有技术在测试多孔介质材料的热物性参数时由于加热热源存在热阻值或对被测试样加热不均匀从而导致测试结果精度不高的问题,在基于无量纲温度场乘积法的思路下采用非稳态导热乘积法测松散煤体的热物性参数,再根据测试系统采集的实验数据分布并结合GUM(测量不确定度表示与指南)中标准不确定度的A类和B类不确定度分析、合成标准不确定度及扩展不确定度该4种不确定度,对松散煤的热扩散率测试系统进行不确定度分析。研究表明:煤样热扩散率的合成不确定度值为1%,其扩展不确定值为2.01%,各种煤样热物性的测量结果与相关文献的相对偏差在5%以内,最大相对偏差为4.09%。由此验证了该测试方法的稳定性和可行性,有效拓展了松散煤体的热物性测量方法,并避免加热热源存在热阻损耗及对被测试样加热不均匀性等问题。

无限大平板非稳态导热理论分析

针对非稳态导热集总参数法在应用中有较大限制条件问题,提出了在0<B i<∞条件下,非稳态导热平均温度集总参数分析方法,建立了平均温度瞬态响应关系式.以无限大平板为例,建立了平均温度、外表面温度、中界面温度、任意无量纲位置处的瞬时温度表达式,并给出具体的实例验证.该式比通用的He isler图解法更为简洁方便.应用推导出的温度表达式,结合给出的辅助参数表,可以方便地进行工程实际问题的求解,解决了非稳态导热问题误差大的困惑.

无限长圆柱非稳态导热平均温度坐标位置求解

无限长圆柱非稳态导热的计算除了传统的集总参数法和Heisler图解法以外,还有作者提出的拓展的集总参数法.应用这一方法可推导出0<Bi<∞范围内圆柱体无量纲平均温度随时间变化的表达式.无限长圆柱体进行非稳态导热时,各点的温度不同,且随时间变化,计算推导出整个圆柱体平均温度所对应的坐标点.在工程计算时,完全可以用该坐标位置的瞬时温度作为整个圆柱体的平均温度,提出了一个全新的求圆柱体平均温度的方法.

大型圆柱体钢锭加热时间计算的集总热容法应用

用集总热容法计算瞬态导热时,要求毕渥数(B i)小于0.1。利用集总热容法理论推导大型柱体钢锭在非稳态导热条件下的解析解,将解析解的计算数据与实验数据进行对比,两者吻合很好。该方法拓展了集总热容法用于毕渥数远大于1的物体热传导计算。经现场工艺实践验证,证明计算温度值是准确可靠的,对大型圆柱体钢锭加热工艺制定提供了一种新的计算方法。

三稳态压电能量采集器的动态特性与实验

为了探究三稳态压电振动能量采集器的动力学特性,以磁-机-压电耦合型三稳态压电振动能量采集器(tristable piezoelectric vibration energy harvester,简称TPVEH)为研究对象,利用磁荷法、力平衡和基尔霍夫定律分别建立了采集器末端磁铁与外部磁铁之间的非线性磁力模型和系统集总参数动力学模型。仿真分析了磁铁间距、激励加速度幅值和频率等参数对采集器动力学特性和采集电压的影响。研制了三稳态压电振动能量采集器原理样机,搭建了实验测试平台,实验验证了仿真结果的正确性。研究结果表明,随着激励加速度幅值增大,能量采集器依次经历单稳态、双稳态和三稳态3种运动状态,且三稳态运动时的工作频带和输出性能(位移、速度和采集电压)比双稳态和单稳态时要高。

航空发动机叶盘结构的集总参数模型

为了减轻航空发动机的重量,提高发动机的推进效率,许多航空发动机都采用了整体叶盘结构。由于轮盘变得更薄,轮盘的刚度也明显减小,这会导致叶盘结构的大幅度振动,这些非线性振动进而会给航空发动机的正常运行带来很大的威胁。本文建立了整体叶盘非线性耦合振动的集总参数模型,并且利用多尺度法和数值软件研究了系统的稳态响应特性。

非稳态电伴热管道参数计算简化模型的研究

本文用集总参数分析法,对非稳态电伴热介质管道温度和传热量随时间变化的规律进行分析,得到了其中的函数表达式;作者尝试建立线性模型来简化介质管道的传输热量、介质温度如何随时间变化的计算过程,并提出了该计算模型的可行性。

发动机矢量喷管作动器电磁阀非稳态热分析

为研究航空发动机矢量喷管作动器电磁阀在不通油工况达到可耐受最高温度的时间(超温时间),采用集总参数法对电磁阀进行非稳态热分析。分别以整个作动器壳体和电磁阀部件为研究对象,考虑了电磁阀与环境的对流换热与辐射换热,建立了电磁阀温度与时间的数学模型,研究了环境温度T_(wai)、冷媒初始温度T0两个参数对电磁阀温度随时间变化关系的影响。结果表明:电磁阀温度随着环境温度的升高而升高;超温(>T*℃)时间随着环境温度的升高而缩短。在环境温度与加热时间相同的条件下,电磁阀部件的温度远高于壳体的整体温度。在T_(wai)为250℃的不通油工况下,当T_0为70℃时,电磁阀部件的超温时间为17 min,电磁阀壳体的超温时间为59分钟,当T_0为93.76℃时,电磁阀部件的超温时间为15 min,电磁阀壳体的超温时间为50 min。

航空发动机矢量喷管作动器伺服阀非稳态热分析

采用集总参数法,对航空发动机矢量喷管作动器伺服阀进行了非稳态热分析,建立了相应的数学模型,研究了环境温度、伺服阀初始温度和伺服阀焦耳热对伺服阀温度随时间的变化规律。结果表明:伺服阀的稳定温度只随环境温度和伺服阀焦耳热的增大而升高,与伺服阀初始温度无关。伺服阀超温时间随着初始温度、环境温度、伺服阀焦耳热的增大而缩短:环境温度为300℃,伺服阀焦耳热为0.08W时,初始温度从50℃到100℃,超温时间缩短20.6%。伺服阀焦耳热为0.08W,初始温度为70℃,环境温度从250℃上升400℃时,超温时间缩短了60.8%。环境温度为300℃,初始温度为122.6℃时,10W的伺服阀焦耳热相比0.08W,超温时间缩短了38.3%。

大型圆柱体钢锭非稳态导热的集总热容法应用

用集总热容法计算瞬态导热时,要求毕渥数(Bi)小于0.1。本文利用集总热容法理论推导大型柱体钢锭在非稳态导热条件下的解析解,将解析解的计算数据与实验数据进行对比,两者吻合很好。本文的方法拓展了集总热容法用于毕渥数远大于1的物体热传导计算。

熔盐实验堆稳态运行模式研究

液态熔盐堆稳态运行方案影响反应堆运行安全,可以为反应堆运行控制提供指导。以熔盐实验堆MSRE为研究对象,采用能量守恒原理和集总参数法建立熔盐实验堆稳态模型,主要包括堆芯稳态模型、热交换器稳态模型、散热器稳态模型。依据系统稳态模型,编制程序开展计算,在散热器空气进口温度恒定为38℃时,计算两种稳态运行工况:(1)堆芯功率10MW,散热器空气出口温度恒定;(2)堆芯燃料盐出口温度和散热器空气质量流量恒定工况下两种稳态运行方案。计算结果表明,各参数的误差均在允许的范围内。可见,采用集总参数法建立的数学模型开展反应堆稳态运行方案研究具有可行性。