基于二维梯度树状肋相变储热系统强化传热机理

设计了双碟式光热-光电储热发电系统,针对相变储热系统传热特性进行研究,建立了六纵肋、雪花型肋、梯度树状肋相变储热模型,采用Fluent软件对石蜡蓄释热过程进行模拟。通过非稳态传热温度场和速度场的变化分析石蜡熔化和凝固的传热机理。结果表明,石蜡熔化过程伴随着热传导与自然对流的协同作用,凝固过程对流换热微弱以热传导为主。从场协同的角度分析,采用梯度树状肋使空间温度分布更均匀,可提高流体速度场和温度场的协同程度。石蜡熔化温度分别为315、340、360 K,完全熔化时间依次为224、374、703 s;完全凝固时间依次为3439、1089、842 s。可见,随着熔化温度的升高,完全熔化时间增长,完全凝固时间缩短。因此,在选择相变材料时要综合考虑熔化温度、蓄释热初温和终温及储热量的要求。

弹性地基加肋功能梯度板自由振动分析的无网格法

基于一阶剪切变形理论和移动最小二乘近似研究Winkler弹性地基上加肋功能梯度板的固有频率。假设功能梯度板的材料性质沿厚度方向按幂函数连续变化,基于物理中面和移动最小二乘近似分别推导功能梯度板和肋条的动能和势能,再通过引入位移协调条件,建立板和肋条节点参数转换关系,叠加两者的总能量,然后利用Hamilton原理推导加肋功能梯度板自由振动控制方程。采用完全转换法施加边界条件。通过将本文的计算结果与有限元以及文献的结果对比,验证方法的收敛性以及准确性。

偏心肋骨刚度对环肋功能梯度圆柱壳稳定性的影响

基于唐奈(Donnell)薄壳理论,考虑肋骨偏心影响,采用能量法推导静水压力下环肋功能梯度圆柱壳稳定性特征方程,并利用MATLAB软件求解特征方程,得到静水压力下环肋圆柱壳的屈曲临界载荷。通过与已有文献的对比分析,验证了本文计算方法的正确性。算例分析了静水压力下,考虑肋骨偏心的环肋功能梯度圆柱壳在不同周向波数、幂率指数、壳体长径比、肋骨型号和肋骨间距与半径比等情况下,屈曲临界载荷的变化规律。研究结果表明:圆柱壳屈曲临界载荷随着肋骨间距与半径比增大而减小,随肋骨刚度的增大而增大;肋骨刚度越大,肋骨偏心对圆柱壳稳定性的影响越显著。

肋骨刚度对水下环肋功能梯度圆柱壳的稳定性影响分析（英文）

研究了肋骨刚度对水下环肋功能梯度圆柱壳稳定性的影响。在Donnell薄壳理论基础上,建立水下环肋功能梯度圆柱壳屈曲状态的总势能表达式,采用能量法推导出圆柱壳稳定性特征方程,求解其特征值得到静水压力下圆柱壳的屈曲临界载荷。通过退化与各向同性圆柱壳屈曲临界载荷的计算结果进行对比,验证了文中计算方法的正确性和有效性。通过算例,研究了静水压力下环肋功能梯度圆柱壳稳定性的影响因素,讨论了幂率指数、材料组分、壳体尺寸以及肋骨型号、肋条排列方式对屈曲临界载荷的影响规律。结果表明,肋骨刚度对环肋功能梯度圆柱壳的稳定性有显著影响。

圆柱肋片直径对流动沸腾影响的数值研究

微通道散热器(MCHS)广泛应用于微电子系统。本文提出了三种圆柱肋片直径不同梯度减小微通道,采用数值模拟的方法,在热通量100~500 W/cm2时研究了不同微通道流动沸腾换热特性。研究得出,圆柱肋片中梯度减小时通道截面温度最低,强化换热效果最好。随着热通量增加,沸腾起始点向上游移动,底壁生成气泡速率越大,对流传热系数越大,压降也越大;综合传热系数和压降对比得出,GF综合强化换热效果最好,依次为BF、SF、UF,RF。