多层平板一维非稳态导热问题的数值解法

现实中存在大量类似多层平板位于两侧温度不同的环境中的例子,本文基于直角坐标系的导热微分方程,根据所给问题简化成一维非稳态导热的形式;根据简化微分方程,通过有限差分法给出了这类问题数值求解方法的显式格式,以及满足显式格式的稳定性条件;同时给出了两层材料接触面处节点温度的差分格式,以及两侧对流传热系数未知情况的程序执行步骤,为工业生产解决此类问题提供了理论依据和解决方法。

低导热多层复合莫来石砖在5000 t/d生产线上的应用

介绍了低导热多层复合莫来石砖的结构、技术性能及砌筑原则,总结了窑内固相反应带与分解带使用低导热多层复合莫来石砖的效果,使用效果表明预分解窑使用低导热多层复合莫来石砖有利于水泥企业实现降本节能增效。

低导热多层复合莫来石砖在水泥窑的应用

我公司Φ4 m×60 m窑18～59 m段原使用硅莫砖,导热系数高,特别18～38 m筒体温度平均330℃,筒体散热较多,二档托轮瓦温度偏高。窑18～48 m段换用低导热多层复合莫来石砖后,筒体温度平均在270℃以下。尽管使用该砖比硅莫砖直接费用高,但其解决了筒体温度高和二档托轮瓦温度偏高的问题,不仅减少了煤炭的使用量,降低了回转窑的运行电耗,还降低了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的排放量;不仅延长了耐火材料使用周期,还降低了轮带磨损及筒体变形速度。

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。

Excel在稳态导热计算中的应用

本文以多层壁稳态导热计算新方法为基本方法,运用Excel进行数据的辅助计算,显示了Excel运算的迅速、准确以及编制一次就可以重复运用的优点。可以应用在陶瓷热工设备中的计算。

应用多层圆筒热传递改进模型的高温作业服设计

高温作业服可以有效避免灼伤,并在实际作业中得到广泛应用,其一般由3层及以上的不同材料合成。该文就高温服材料的厚度优化问题进行研究,将人体近似看成圆柱体,作业服则为多层圆筒建立非稳态导热模型,利用傅里叶定律、牛顿冷却公式、能量守恒定律,结合边界条件和初始条件,分析了在高温条件下不同厚度作业服的温度随时间变化的分布状况。得到了在人体皮肤所能接受的温度条件下,合适的织物厚度、织物与人体之间的空气层厚度以及人体在高温条件下所能暴露时间的极值。这对于人员的安全以及防护服制作都有着重大意义。最后对该文所使用的模型进行了综合评价。

第二代新型干法水泥工艺用耐火材料的配置技术

围绕第二代新型干法水泥工艺要求耐火材料具有节能降耗、绿色环保、长寿高效的功能和特点,介绍了与之相适应的低导热多层复合莫来石砖、镁铁尖晶石砖、预制件、浇注料、火泥等耐火材料的性能及其在第二代新型干法水泥工艺的配置技术。

基于Ansys Icepak的脐疗艾灸仪温度场仿真及结构优化

脐疗艾灸通过在人体的黄金分割点─脐部进行艾灸,实现预防和治疗疾病。电子脐疗艾灸仪代替传统面团支撑艾炷阴燃实现治疗,可以实现无烟、便携和温度可量化等,对于中医量化有一定的推动作用。针对脐疗过程中加热系统可靠性要求高的特点,进行温度实时检测和监控尤为重要。本文基于多层壁导热理论、利用Ansys Icepak模块,对艾灸仪内部温度场进行仿真分析,并根据仿真结果对脐疗艾灸仪的结构进行优化,最终达到与艾炷阴燃相近的温度效果。

隔热保温材料在回转窑的衍化应用

回转窑分别使用第一、二、三代隔热保温材料后,筒体表面温度与未使用这类材料比能实现50℃以上的降温效果。回转窑的分解带砌筑低导热多层复合莫来石砖,其筒体表面温度较使用耐火纤维材料平均下降12℃;回转窑的固相反应带砌筑低导热多层复合莫来石砖,其筒体表面温度较使用隔热耐火复合砖平均下降10℃。从隔热节能角度出发,回转窑分解带与固相反应带的衬砖应该首选低导热多层复合莫来石砖。

基于时域有限差分法的被动热防护服热传递模型

目的建立特定条件下被动防护服温度分布及导热特性模型,分析含空气层和织物层的多层防护服热传递特性。方法考虑传导等影响热传递的主要因素,忽略辐射等次要因素,建立热传递递推模型;使用时域有限差分法简化模型求解复杂度,采用网格搜索模型遍历给定范围内的所有值,求得各层厚度的全局最优解;将模型计算结果与假人着防护服在75℃高温环境下的实验数据进行比对,检验模型准确性。结果假人着防护服在75℃环境下、90min内经600s达到热平衡,利用模型预测与假人实测数据相比,热传递温度变化的平均差异仅0.115℃,工作时长90min达到稳态的时间差为4min。结论建立了一种准确的可应用于含空气层和织物层的多层防护服热传递效果分析模型。

Ф4.8 m×72 m回转窑耐火砖配置的优化

为了有效减少回转窑筒体表面散热,选用低导热多层复合莫来石砖替代分解带和过渡带约47 m的硅莫砖,不仅降低了相应部位筒体表面的散热,还减轻了窑体的自重,改善了二档轮带与托轮运行环境。值得注意的是:挡砖圈位置应砌筑不少于两环耐压强度高的耐火砖,以防止低导热多层复合莫来石砖受挤压应力变化造成低导热层与保温层受损。

高温专用服装材料热传导控制问题

针对人们需要穿着专用服装在高温环境下工作以避免灼伤这个问题展开研究。专用服装一般有三层织物材料和一层空隙。根据一系列参考数据由MATLAB进行数据拟合得到反比例函数关系式。在假定单位面积热损失相同以及忽略衣服间隙处的热对流情况下,本文引入化工原理中多层壁的定态一维热传导模型[1],得到单位面积热损失与不同层温度差的函数关系式,进而运用传统规则算法推导出每层温度和时间的函数关系式。

Experimental Studies on Condensation Heat Transferof the Moist Air outside the Horizontal Circular Pipe witha Porous Layer

This paper presents the structure design of four kinds of circular pipes with porous layer and the experimental resultsof condensation heat transfer of the moist air outSide the horizontal choular pipes. By comparison with theexperiments on bare Pipes, it is concluded that, the designed pipes not only have good condensation heattransfer Performance, but also have the ability to collect and remove condensed liquid under zero gravity. They canbe aPPlied to the thermal control system for future large spacecraft.