半无限大物体非稳态导热分析解

在物体壁面与流体间的换热系数为有限值或无限大情况下，用傅里叶积分和δ函数对半无限大物体非稳态导热作了全面分析。

以物体瞬态温度值测算物体导热系数的原理与方法

提出了一种有别于现有各种测定物体导热系数k的方法。其原理是将物体瞬态温度场解析解与测量物体内某处温度值相结合来测算k。文中简述了测算步骤,并提出实验环境、条件安排和测量参数值范围的优化原则与判据。对测算误差及影响因素做了分析,并对测算结果进行了初步实验验证,结果表明,本文测算值与由其它方法所得到的数值相比较,相对偏差为0.8%～4%。

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.

简化瞬态导热物体温度场解析解研究

将瞬态导热过程中物体内温度分布简化为仅随时间而变的所谓“薄壁”温度场问题进行了进一步的研究。对3种已有的简化判断指标:体内无因次温差Θ_a、体内无因次极限温差Θ_b、物体外壁无因次温度梯度Θ_c的分析表明,采用Θ_a或Θ_c是不合适的,采用Θ_b亦有一定误差,提出以max(|Θ_1|,|Θ_2|)<C做为判断标准,导出了其精确表达式和简便判别式,并且绘出图线。研究结果还表明,各判断指标可表述成Bi准则和Fo准则的函数,但此函数是非单调的。

由瞬态温度场的测量确定物体的多个热物性

通过测量无限大平板冷却过程中表面及中心的瞬态温度 ,同时确定其导热系数λ ,导温系数α和比热容C。对测量误差进行的分析与计算表明 ,在置信概率 95%下 ,α、λ和C的最大相对偏闻分别不大于 3% ,5%和 7%。

基于非稳态导热的高温作业服装设计

针对高温作业专用服装设计,本文在考虑降低研发成本和提高服装隔热效果的前提下,根据半无限大物体导热理论,建立了非稳态导热物理模型以及多目标优化模型,并以具有三层织物材料的高温作业服装为例,利用二分法、加权热传导法对模型进行求解,得到在环境温度为75℃时的人体温度分布和环境温度为80℃时专用服装材料的最优厚度。最后,以环境温度为75℃时的实测假人皮肤表面温度与模型求解人体皮肤表面温度做相对误差分析。结果表明,模型求出的温度与实测温度拟合效果较好,这也说明基于半无限大物体导热理论的非稳态导热物理模型适用于高温作业服装设计。

隧道式滑雪场围岩防冻技术分析

以吉林北山四季越野滑雪场为例,应用半无限大物体瞬态导热理论对围岩温度场进行分析,验证设置保温隔离层和供热系统的必要性。对保温隔离层的构造和隔热性能进行具体说明,并且应用平壁稳态导热理论计算了隔离层两侧空间的传热量。解释了温度控制系统的重要性,并详细说明了设置方法。本文所述可供类似新建或改建的隧道式滑雪场作为参考。部分成果可应用于高寒、高纬度地区交通隧道的防冻设计。

某科技大厦水蓄冷空调系统蓄冷水池的保温设计

根据半无限大物体周期性变化边界条件下的温度波的传热规律,计算水蓄冷中央空调的蓄冷水池在地下室状况下的温度场、传热量(热流密度),得出蓄冷水池埋在地下的部分可以不用保温,从而可以节省空调绝热工程的造价。

开放式花坛地热供热量的分析与计算

结合工程要求,在冬季气温较低时,采用地源热泵系统通过地板供热提高花坛土壤温度,促进花卉生长。通过简化传热模型,对室外地板供热量进行稳态、非稳态分析与计算,得出一定结论,可为工程设计提供一定参考。