航天器用界面导热填料应用状态接触传热系数分析

为解决航天器用RKTL-DRZ-2型导热脂及RKTL-DRNJ-1型导热凝胶2种新开发导热填料无实际应用状态下接触传热系数数据的问题,采用试验方法对其接触传热系数进行研究,得到在航天器上设备典型尺寸及不同固定螺钉分布情况下的接触传热系数。试验结果表明:在相同安装状态下,与目前常用的RKTL-DRZ-1型导热脂相比,RKTL-DRZ-2型导热脂对界面接触传热性能改善效果较好,RKTL-DRNJ-1型导热凝胶较差。此外,获取了保证导热填料填充效果的实施经验,并给出了导热填料的选用建议。试验分析结论可应用于选用导热填料时的航天器热设计及热控实施。

自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验装置研制

自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验是将蒸汽通过一组表面状态各不相同的管道,测定管道在大空间空气介质中自然冷却过程中的蒸汽凝结表面传热系数。由于管道的材质、几何形状、接触方式及管外空气流动状况都会不同程度地影响换热效果,因此测定每根管道的表面传热系数值,可条理性和系统性地分析影响传热过程的各因素。该文设计了自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验装置,可开展管道材质、肋片结构、管道横截面几何形状、管道保温材料对传热系数的影响实验研究。应用实践表明,实验项目内容全面,提高了学生的课堂积极性,具有良好的教学效果。

汽轮机蒸汽管道与阀门及汽缸外缸外表面传热系数的计算模型和计算方法

构建了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀与汽缸外缸的外表面传热系数计算模型与计算方法。给出了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的内表面传热系数以及保温结构外表面与低压外缸外表面的复合传热系数计算公式。建立了汽轮机蒸汽管道、高压外缸与中压外缸的金属内层壁与保温结构外层壁的双层圆筒壁、主汽调节阀金属内层壁与保温结构外层壁的双层球壁以及低压外缸单层圆筒壁的传热过程计算模型。考虑到金属内层壁内表面温度与外表面温度和保温结构外层壁外表面温度均为待定温度,采用迭代法确定这些汽轮机部件的表面温度、传热过程的传热系数与热流密度。完成了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的外表面传热系数计算分析的应用实例,得出了这些汽轮机部件传热过程金属内层壁外表面的传热系数、热流密度与等效表面传热系数的计算结果,为这些汽轮机部件温度场与应力场的有限元数值计算提供了传热边界条件。

铝合金在接触固溶处理工艺中的界面传热系数

采用有限元模拟和反演优化(IO)方法测定7075铝合金在不同压力、表面粗糙度和温度下接触固溶处理过程中的界面传热系数(IHTC)值,并分析这些因素对IHTC的影响。结果表明:随着压力的增加,IHTC值先增加,然后保持稳定;IHTC值随表面粗糙度的增大而减小;随着板温的升高,瞬时IHTC值先增大后减小。基于压力、表面粗糙度和温度的综合影响规律,建立多因素影响的IHTC理论模型。使用此模型能较好地预测不同条件下合金的瞬时IHTC值。

装配式被动房墙体传热系数测试与能耗模拟

以河北省保定市某装配式被动房为研究对象,采用热流计法对其东、西两侧围护结构主体部位的传热系数进行现场测试。基于测试结果,利用DeST能耗模拟软件模拟该建筑理论计算和实测传热系数下的全年能耗,得出理论计算与实测条件下利用传热系数计算的能耗偏差。结果表明该装配式被动房东、西两侧围护结构主体部位的实测传热系数相比.于理论计算值分别偏高偏差为103%。以期通过传热系数现场测试过程与能耗误差值的范围为今后进一步研究装配式被动建筑提供参考。

基于热阻模型的城市轨道交通铝合金车辆围护结构传热系数计算方法

[目的]根据城市轨道交通铝合金车辆围护结构的特点,研究一种基于热阻模型的K值计算方法,以此提高计算准确度和效率。[方法]将围护结构分为三个层级,根据热阻串并联关系建立了围护结构的热阻模型。位于第三层级的串联热阻,除包括对流热阻、车体热阻和隔热材料热阻外,还包括将传热路径上所有其他热阻等效替代的“简化热阻”。通过理论计算和试验标定的方法确定上述四个热阻后,即可通过热阻串并联关系计算出围护结构的总热阻,进而计算出K值。[结果及结论]与试验结果对比后发现,该方法的计算结果相对偏差在7%以内。由于目前K值试验数据较少,因此需要持续积累数据并标定该热阻模型,以此达到不断提高K值计算准确度的目标。基于该方法还开发出了应用程序,提高了计算效率。

岩棉条复合保温结构墙体传热系数研究

建筑墙体作为围护结构构件的主要组成部分,其传热系数的直接影响了建筑保温系统的隔热性能评价。检测机构在实验室内依照相关建筑节能检测标准对建筑构件和建筑材料的保温性能进行检测。通过实验室测量和数值模拟计算相结合,研究了聚氨酯板复合岩棉条保温墙体结构和石墨聚苯板复合岩棉条保温墙体结构的传热系数,结果表明:随着岩棉条宽度的增加,非匀质复合保温墙体的传热系数的计算值和测量值之间误差波动增大。当外墙墙体的传热系数设计值为不大于0.30 W/(m^(2)·K)、复合保温板的厚度为70 mm、岩棉条的宽度为20 mm、岩棉条所占面积比为0.09时,所测得的复合墙体的传热系数为0.31 W/(m^(2)·K),与计算设计值误差3.3%。

线传热系数ψ浅析

结构性热桥的线传热系数ψ是在建筑热工设计中的一个关键参数,但设计规范对其阐述较为概括,因此,有必要对其做进一步解析,方能使工程师或研究人员更深刻地理解其内涵。结合相关规范标准,采用计算机节能设计软件分析模拟,对线传热系数取值的算法及其合理性进行探讨。选取一个实际工程案例,通过对比窗洞口以及外墙空调机搁板两种主要线性热桥的取值变化,发现对于具有大量线性热桥的建筑,线传热系数的微小改变将对建筑的整体能耗产生不可忽视的影响,进而展示了该系数在建筑热工设计中所起到的重要作用,为工程设计中正确拟定线传热系数ψ的取值提供有价值的参考和借鉴。

基于CNN-BiGRU-AT的凝汽器传热系数预测

以掌握凝汽器传热性能为目标,采用基于CNN-BiGRU-AT(基于注意力机制的卷积神经网络和双向门控循环单元)的模型对凝汽器传热系数进行预测。以某电厂1 000 MW机组的凝汽器作为研究对象,首先分析凝汽器特性,构建凝汽器传热系数计算的理论模型;然后通过CNN(卷积神经网络)对传热特性影响因素的数据特征进行提取,并利用BiGRU(双向门控循环单元)提取数据间长短期依赖关系;最后使用AT(注意力机制)来突出特征中的重要部分,由此构建了基于CNN-BiGRU-AT的凝汽器传热系数预测模型。分析计算结果表明,与传统的理论计算及BP(反向传播)网络、GRU(门控循环单元)网络相比,采用CNNBiGRU-AT模型的计算结果更加精确且规律性好。

高速列车运行时车体传热系数K值研究

车体传热系数K值是轨道车辆热工性能的重要指标,是高速列车空调系统能耗的重要影响参数。文章主要采用数值计算的方式,研究了高速列车车体传热系数K值。通过计算高速列车中间车的静止车体传热系数K值及运行条件下的车体传热系数K值,分析了不同运行速度时高速列车中间车车体传热系数K值的变化规律。计算结果表明:列车运行速度越高,车体传热系数K值越大,但增加幅度越来越小。此外,文章还分析了车体传热系数K值的变化对整车空调系统能耗的影响:高速列车以时速380 km运行时,相对于静止状态,由车体传热系数K值增大引起的整车空调系统能耗增加值不大。在设计高速列车时,相对于车体传热系数K值,更应注重列车高速运行时车体气密性。虽然车体传热系数K值增大引起的整车空调系统能耗增加值不大,但通过车体传入车内的热量仍较大,高速列车车体传热系数K值仍需控制在合理的范围内。

68系列铝木复合窗降低传热系数的探讨

20世纪90年代中期,我国开始引进德国68系列铝木复合窗系统,基于当时生产工艺和市场接受条件限制,窗的保温性能已不能满足当下建筑节能要求和人们对环境舒适度的需求。如何改造既有建筑门窗或再循环利用是当今建筑节能研究的重要方向。本文就如何升级改造68系列铝木复合窗框展开讨论与研究。在保持既有68系列铝木复合窗结构不变情况下,本文提出两种不同的方式增大主型材壁厚:一种采用24mm厚度松木材质垫料;另一种是采用24mm厚度高密度聚苯乙烯(简称EPS)材质垫料,使框、扇主型材壁厚达到92mm。考虑不同中空玻璃配置结构对窗框线传热系数的影响。本文设计了三种不同中空玻璃配置,通过MQMC软件进行热工模拟计算,并与既有68系列铝木复合窗框进行比对,结果表明增加主型材壁厚的方式可以降低原有整窗的传热系数,其中增加EPS的方式较优。

基于传热系数研究的流化床内自由移动石墨球表面分析

在循环流化床锅炉设计的稳定运行以及设计中,其内部涵盖的碳颗粒在致密相中一直以自由移动的状态运转,其表面的传热系数是研究相关课题的重要参数,在本文的后续研究中,碳颗粒的模拟主要使用了石墨球,而传热系数的研究使用了小石英砂颗粒的环境,让石墨球在其中自由移动,在流化床小型试验站对于相关参数进行测量,经过课题的研究发现,随着气流速度的不断增加,石墨球表面的传热系数也在不断增加,当速度到达阈值时,传热系数停止变化。可以发现就传热效应进行研究时,碳颗粒在流化床中主要在乳化相中停留,石墨球的传热速率不受风速的影响,石墨球的传热系数与床层材料粒度呈负相关。当实验环境处于低气速时,传热系数与表面材料粒度呈反比例关系。

玻璃幕墙断热型材传热系数影响因素及其敏感性分析

针对玻璃幕墙节点的热工性能,对多组幕墙节点进行传热系数有限元计算,研究断热条长度、冬季室外边界条件等因素对传热系数变化规律的影响。通过定义无量纲的敏感性函数,分析上述因素变化对传热系数的敏感性,并对敏感性系数进行排序。结果表明:随着断热条长度的增加,幕墙节点传热系数呈现非线性降低;传热系数随室外对流换热系数的增加呈现非线性增大。对传热系数影响因素进行敏感性分析,发现断热条长度对传热系数敏感性影响较大,室外对流换热系数对传热系数敏感性影响次之,断热条进出尺寸与间距对传热系数敏感性影响最弱。

基于热流计法的围护结构传热系数检测方法

针对目前围护结构传热系数检测方法存在的检测结果不准确、检测时间长、检测成本高等问题,本文以某高校体育馆为例,通过介绍热流计法的原理、检测方法以及关键点,提出了一种基于热流计法的围护结构传热系数检测方法。该方法通过对热流计法原理的分析,建立了一套围护结构传热系数检测装置。该装置能够在不进行任何额外加热的情况下,通过测量围护结构内部各点温度并计算出其传热系数。该方法可有效解决传统热流计法无法实现对建筑围护结构传热系数进行现场检测的问题,具有一定的实际应用价值。

蓄冷式多温共配箱的研制与传热系数测试

为满足生鲜产品多品类、多温区共同配送需求,确保冷链“最后一公里”不断链,研制适宜的冷链配送设备至关重要。本文通过对生鲜电商市场的调研和配送需求分析,利用现有研究成果,结合相关标准,从结构设计、温区分配、箱体材料以及蓄冷剂选择和计算等方面设计研发了一款蓄冷式多温共配箱,并进行传热系数测试。结果表明:蓄冷式多温共配箱保温结构性能稳定,箱体传热系数为0.68 W/(m^(2)·K),满足普通温度冷藏运输车辆的技术要求。

R32管内流动沸腾传热系数关联式和摩擦压降关联式

建立了适用于大范围几何参数和流动参数的R32制冷剂管内流动沸腾传热和摩擦压降计算关联式.从公开文献中收集了R32传热和摩擦压降的数据源构建两个组合数据库.其中,传热数据库由来自8个文献的1 489个数据点组成,涵盖的水力直径为1~6.3 mm,压降数据库由来自8个文献的496个数据点组成,涵盖水力直径范围为0.643~6 mm.以上述数据库为基础,利用无量纲参数分析预测法并考虑参数主导作用,建立了新的传热系数关联式和摩擦压降关联式.此外,利用现有的关联式对新关联式进行评估.结果表明,现有的几个关联式均具有较大的平均绝对误差(MAE)和最大绝对误差(MAX).而新的传热系数计算关联式具有良好的预测精度,其MAE为14.59%,有90.85%的数据点在±30%误差带以内;新的压降关联式预测精度高,其MAE为17.86%.总之,上述两个新关联式都具有较广的应用范围和良好的预测精度,非常适用于分析工质为R32的换热器的传热和压降性能.

在加热阶段滚塑模具内表面传热系数的两种研究方法

提出了获得电加热滚塑模具内表面传热系数的两种研究方法,这两种方法适用于模内粉料开始熔融前的加热阶段。第一种方法是首先在4种情形下测量该滚塑模具的外表面温度和模内温度,然后根据能量守恒原理建立一个传热模型,并通过该模型将这些实测的温度值转换为在这4种情形下模具的内表面传热系数。第二种方法是将实际的滚塑模具等效地简化为一个二维圆筒,将模内空气当成主相流体,粉料当成第二相流体,通过FLUENT软件的多相流模块中的Mixture模型进行仿真计算以得到模具内表面的传热系数。结果表明,这两种方法所得的结果在其中的3种情形下都吻合得很好。随着模内粉料的体积百分比的增加,模具的内表面传热系数先是快速增大,然后增大的速率变慢,在达到最大值61.2 W/(m^(2)·K)后开始减小。当粉料的体积百分比不在58%~74%的范围内,由第二种方法仿真所得的模具内表面传热系数的相对误差不超过10%。

杀菌机各段传热系数的选取范围

杀菌一般要分预热、加热、冷却几个段来完成杀菌任务,在这几个段中均为同一物料介质,而一旦参数发生了变化,所使用的预热、加热或冷却的介质也会发生改变,所以传热系数也就不可能完全一样,本文进行阐述。

室内外边界朝向差异下的外墙传热系数优化设计

为探究室内外热作用朝向差异对多空间太阳能建筑外墙传热特性的影响,选取拉萨、银川、西安3个地区,通过稳态计算的方法对建筑各朝向外墙传热系数进行优化设计,并分析室内外双侧边界差异条件下,多空间太阳能建筑外墙的传热系数优化前和优化后的日均节能量。结果表明:各朝向外墙优化传热系数存在明显差异,这种差异的大小取决于室内外双侧边界条件,不同朝向外墙室内外传热温度的差异越大,外墙优化传热系数和日均节能量也越大,其中拉萨地区日均节能量为152.73 kJ,银川地区为320.25 kJ,西安地区为681.45 kJ。可见,建筑外墙传热系数的优化可以有效减少外墙热量损失。

围护结构传热系数检测方法的实验研究

围护结构传热系数是准确计算建筑能耗的关键参数,其检测是建筑节能工程验收必不可少的检测项目之一。现行有效的标准推荐采用热流计法对围护结构传热系数进行测量,但对热流计贴敷方式未做出明确规定。该文说明了准确测量围护结构传热系数的意义,介绍了测量方法和关键技术要点、测试仪器原理。对热流传感器外贴敷铝箔胶带的安装方式和未贴敷铝箔胶带的安装方式进行实验比对,所测得数据显示贴敷铝箔胶带会导致检测结果偏小,测得热流密度的最大相对误差可达到-13.39%,传热系数相对误差为-11.01%,该误差会导致后续耗热量、节能量等综合指标的计算的偏差,影响检测结果的准确性。