浅析节能复合保温砌块墙体内表面温度不均匀与结露风险的关系

通过对断热节能复合砌块、插芯混凝土小型砌块等集建筑保温与墙体围护功能于一体的复合砌块墙体内表面温度进行分析发现,虽然复合保温砌块具有比较优异的保温隔热性能,但成墙后由于不同区域热阻值有大有小,各部位会有不同的热传递速率,从而导致内表面温度分布不均匀,引发保温墙体在肋、外壁等部位的结露风险。

快速压缩机缸内温度不均匀性及其对自燃的影响

快速压缩机中活塞运动产生涡流会导致缸内温度分布不均匀,并对自燃时刻产生显著影响.针对这一问题,对不同活塞缝隙下缸内温度不均匀性及其对自燃时刻的影响进行了研究.首先,建立了Fluent网格模型并耦合氢气详细化学反应机理,研究了无缝隙活塞缸内温度场及自燃过程;然后,对不同活塞缝隙结构进行缸内温度场的数值模拟,确定最佳活塞缝隙结构;最后,对比了基于CHEMKIN、Livengood-Wu积分以及Fluent 3种方法获得的自燃时刻.结果表明:无缝隙活塞缸内未受涡流影响区域先发生自燃,并引发明显火焰传播.体积为原燃烧室体积9.5%,左右的活塞缝隙能很好抑制涡流产生.Livengood-Wu积分在预测快速压缩机缸内气体,尤其是缸内受涡流影响区域气体的自燃时刻时具有较高的准确性.

基于并联回热器模型的大功率斯特林脉管制冷机回热器温度不均匀性研究

基于流体网络理论,建立了两个并联的回热器模型来解释回热器内温度不均匀产生机理。通过对回热器内部环流的计算,首次提出了预测回热器最大径向温差的数学模型。最后,还对回热器径向温度不均匀引起的损失进行了定量分析,并提出了抑制大功率斯特林型脉管制冷机回热器内温度不均匀的方法。

截面温度不均匀对受约束波纹腹板梁火灾下悬链线效应的影响

以受约束波纹腹板梁为研究对象,利用有限元模型进行了截面温度均匀和不均匀分布对轴向约束波纹腹板梁悬链线效应影响的对比分析。结果表明:由于不均匀温度下产生的热弯曲效应,约束钢梁在受压阶段的竖向挠度更大而梁内轴力更小;均匀温度受约束钢梁的临界温度比不均匀温度钢梁高6.2%;不均匀温度钢梁的温度比越小,钢梁的热弯曲效应越明显,相应的临界温度越低。

截面温度不均匀受约束波纹腹板梁悬链线效应参数分析

利用经试验验证的有限元模型对均匀温度和不均匀温度分布下轴向约束波纹腹板梁的悬链线效应进行了参数分析,选取荷载比、轴向约束刚度比、跨高比及倾角为主要参数,研究了钢梁的跨中挠度、梁端轴力和悬链线弯矩等随温度的变化规律,并给出了火灾下钢梁的临界温度。由于不均匀温度下产生的热弯曲,钢梁在压力阶段的挠度更大而轴力更小。但均匀温度下钢梁的破坏温度比不均匀温度情况时高。钢梁的悬链线温度和破坏温度都随着荷载比的增大而降低。相同荷载比作用下,不同跨高比钢梁的悬链线温度相同,但其破坏温度随跨高比的增大而升高,钢梁的悬链线效应也越明显。

不均匀温度场下钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空分析

为了解不均匀温度场作用下钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空原因,依托高原山区某跨径430 m的钢管混凝土拱桥,进行强辐射、大温差联合作用下拱肋拱顶节段足尺模型试验,分析模型温度场分布,并对该不均匀温度场作用下管内混凝土脱空机理进行研究。结果表明:钢管混凝土拱桥水化阶段和运营阶段径向温度场可简化为多段式折线变化规律。14:00时刻,水化阶段温度沿竖直径向(从向阳侧至背阳侧)先减小后升高再减小,在距向阳侧界面D/8~3D/8处(D为钢管内径)存在一个大温差面,运营阶段温度沿竖直径向(从向阳侧至背阳侧)呈先减小后不变再增加的非对称分布规律,从钢管混凝土界面至距其D/8处温度变化大。混凝土水化阶段和运营阶段管内混凝土脱空机理为:在温度场作用下钢管混凝土界面最大纵向应力差分别高达82.6 MPa和61.95 MPa,最大界面径向拉应力分别为0.8 MPa和2.06 MPa,均超过钢管和混凝土间的粘结强度。

系统压力影响下的喷雾冷却特性及温度均匀性

喷雾冷却是一种新型的高热通量换热方式。对以水为工质的封闭式喷雾冷却进行了实验研究,并结合实验现象对不同系统压力下喷雾冷却的换热特性及表面温度不均匀性进行了分析,并给出了相应的量纲1压力换热关联式。实验结果显示:由于系统压力较低,喷雾工质在较低的温度下进入两相区,其换热能力远远高于常压下的换热能力,且换热性能随系统压力减小呈指数性增大关系;在实验条件中,可以实现在85℃的平均壁面温度下,热通量达到360W.cm-2;低压下喷雾冷却被冷却壁面的温度不均匀性小于常压下温度不均匀性。

进口温度不均匀对气冷涡轮叶片传热的影响

本文对带有复合冷却结构的航空燃机高压涡轮导向叶片进行了气热耦合数值模拟研究,分析了温度径向分布不均匀和存在"热斑"涡轮进口条件下对气冷涡轮叶片传热的影响,研究发现进口温度径向不均匀分布在涡轮叶片径向中上部形成相对集中的带状高温区域,并使下游气膜冷却效果降低,热斑的存在进一步加剧对叶片局部区域的热冲击,复合冷却结构能够比较有效地降低由于进口温度不均匀所形成叶片表面局部高热区域的热负荷。

截面温度不均匀受约束钢柱抗火性能试验研究与有限元分析

截面温度不均匀钢柱火灾下将发生热弯曲及扭转屈曲破坏,同时对热变形的约束导致钢柱内在升温阶段产生附加压力,在降温阶段出现附加拉力。分别考虑3种约束刚度比和3种截面温度分布形式,进行了9根受约束钢柱的抗火试验,量测了受约束钢柱达到最大轴力时的温度(屈曲温度)、轴力恢复至初始荷载对应的温度(临界温度)及破坏温度,研究其在火灾升温和降温阶段的受力性能、破坏特征。试验结果表明,截面温度不均匀导致钢柱在绕截面对称轴弯曲时同时发生扭转;约束刚度比越大,钢柱的屈曲温度越低,破坏温度与屈曲温度之差越大;截面温差越大,钢柱屈曲温度和破坏温度越高。同时对试验钢柱进行了有限元分析,分析结果与试验结果基本一致,验证了所建立的有限元分析模型的正确性。

基于温度和速度均匀性的侧送风烘房设计及仿真

为提高农业机械零部件烘房温度均匀性,该研究设计并优化送风参数,分析其对速度场、温度场的影响。首先,通过理论分析和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)相结合的方法,对所设计的农机零部件烘房速度场、温度场进行数值模拟,得到烘房内速度、温度分布规律。进一步分析各送风参数对速度均匀性、温度均匀性的影响。结果表明:单侧送风回风方式优于双侧送风回风;送风口数量为8时,温度、速度均匀性较好;送风角度15°时,速度、温度均匀性较好。试验数值和模拟数值误差较小,温度误差小于1.68%,风速误差小于1.1 m/s,仿真结果可靠有效。所设计的农机零部件烘房工作稳定可靠,温度不均匀系数低于6%,满足设计要求。该研究可为农机零部件烘房结构设计及参数选取提供理论依据。

地面毛细管辐射板的温度不均匀性和供热能力数值分析

地面毛细管辐射空调是一种低温供暖的系统,能耗低,室内舒适性高。采用计算流体力学方法,分析供水温度、供水流速、蓄热层导热系数和厚度对地板表面温度分布不均匀性和供热能力的影响。数值分析结果与ASHRAE手册中的理论计算值对比误差小于10%。结果表明,表面温度不均匀性与供水温度呈正相关,与供水流速和蓄热层厚度呈负相关;供热能力与供水温度呈线性关系,实际工程中建议供水流速取0.10~0.18 m/s区间,蓄热层导热系数取0.9~1.3 W/(m·K)区间,蓄热层厚度取20~25 mm。

温度不均匀引起KDP晶体开裂的实验与模拟

KDP（KH2PO4）晶体内部温度不均匀可能导致其开裂。采用降温实验和有限元计算研究了直径为3040 mm的KDP晶体内部温度分布、应力与开裂的关系。结果表明：晶体开裂发生在降温早期（10150 s）,晶体主裂纹平行于（100）面或（001）面,表面裂纹遍布于晶体的多个表面,高宽比大的晶体更倾向于产生（001）面裂纹。模拟发现,当晶体内温差超过4℃时,其内部最大热应力接近晶体断裂强度,晶体有开裂的可能。4个晶体样品开裂时刻的应力分别为4.76、5.36、7.69、5.74 MPa,与断裂强度6.67 MPa相当;应力最大值出现在晶体底面棱中点或柱面棱中点,与晶体实际开裂的起始点一致。

大冷量脉管制冷机回热器温度不均匀性的实验研究

本文对一台设计目标为液氮温区千瓦级冷量的脉管制冷机展开了实验研究。在回热器中填充纯不锈钢丝网时,观测到了巨大的温度不均匀现象,当入口压比为1.25时回热器中部最大温差高达163.3 K,并且回热器中的温度场难以发展稳定。在向回热器中填充了一定数量的紫铜丝网后,回热器内的温度不均匀现象得到了有效的抑制,制冷机的制冷量也有了明显的提升。最后通过对充气压力和工作频率的优化,在入口声功9.08 kW、制冷温度77 K时获得了647 W的制冷量。

非等温液-液对置撞击面温度分布均匀性

对不同条件下非等温过程液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布均匀性进行了研究。以温度不均匀系数和撞击面温度分布作为评价标准,利用Mixture模型数值模拟撞击过程,并基于平面激光诱导荧光(PLIF)技术进行可视化测量实验验证计算模型。通过对不同的喷嘴出口速度(v)、喷嘴对置间距(L)以及湍动能等条件下撞击面温度分布进行研究。结果表明,喷嘴直径和喷嘴对置间距一定时,增加喷嘴的出口流速,则温度不均匀系数整体呈下降趋势;喷嘴直径和喷嘴出口流速一定时,非等温液-液对置撞击后形成区域温度场分布随喷嘴间距的增加,其温度分布区间呈减小趋势。L=3D时,温度的分布区间最小,温度场分布最均匀。湍动能的分布曲线越平稳,液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布越均匀。

不均匀温度场对改善三辊楔横轧轧件心部质量的研究

楔横轧变形属于连续局部横压过程,中心压实法有助于提高圆轴类棒料横压时的内部质量。将中心压实法应用于三辊楔横轧,通过有限元模拟研究了不均匀温度场对三辊楔横轧轧件心部应力应变的影响。模拟结果表明,不均匀温度场方法可以减小轧件心部拉应力,增大心部静水压应力,提高心部塑性变形能力,有助于改善轧件心部质量。通过三辊楔横轧实验,验证了不均匀温度场方法改善轧件心部质量的可行性。

基于红外灯阵加热平面温度均匀性优化设计

以红外灯阵作为热源对工件进行温度测试时,灯阵灯间距离参数配置不合理会使受热平面温度分布均匀性变差,影响测试结果的可信度。如何确定灯阵灯间最佳距离使温度分布最均匀是灯阵优化的难点。针对上述问题,建立了红外灯阵辐射照度分布数学模型,并通过求解热平衡方程建立了受热平面温度分布数学模型。定义了温度不均匀度作为受热平面温度均匀性的评判标准,并求解出约束范围内温度不均匀度最小时的灯间距离参数,并针对该参数对受热平面温度分布进行了仿真与实验。结果表明,当灯阵灯间距离为最优值时,与非最优距离参数相比受热平面目标区域内温度分布最均匀,证明采用的建模方法和优化思路具有可行性与有效性。

多品牌血液冷藏库温度场稳定性的调查研究

目的 探讨多家品牌采用不同送风的血液冷藏库温度波动值、温度均匀性、温度偏差、温度不均匀系数和温度变化情况,并评价冷藏库库内温度场的稳定性。方法 选取国内8家采供血机构的血液冷藏库,分别由3家公司(分别简称为TJBY、SQGS、AKGS)提供,并分别有6、1、1家采供血机构采用TJBY品牌冷藏库(分别标识为TJBY1、TJBY2、TJBY3、TJBY4、TJBY5、TJBY6)、SQGS品牌冷藏库(标识为SQGS)、AKGS品牌冷藏库(标识为AKGS)。在冷藏库左侧、中间、右侧各储存单元的上层、中间、下层的几何中心设9个温度采集点,收集6个运行周期的温度,并对库内温度波动值、温度均匀性、温度偏差、温度不均匀系数、平均温度等指标进行分析。结果 TJBY2、TJBY6、SQGS、AKGS的温度不均匀系数较低,两两比较,差异无统计学意义(P>0.05),同时TJBY2、TJBY6冷藏库温度场的稳定性优于TJBY1、TJBY3、TJBY4、TJBY5;除TJBY1、TJBY4、AKGS的平均温度偏离较大外,其他5个品牌标识冷藏库均能保持在设定温度范围的中值(4℃)附近,TJBY1、TJBY4、TJBY5最高温度超过上限(6℃),TJBY3、AKGS最低温度超过下限(2℃);TJBY2、TJBY6、SQGS、AKGS之间的温度波动值均在0.5℃左右,且两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05),同时均显著低于TJBY1、TJBY3、TJBY4、TJBY5(P<0.05);TJBY1、TJBY3、TJBY4、TJBY5的温度均匀性>1.0℃,且两两比较,差异无统计学意义(P>0.05),同时均显著高于TJBY2、TJBY6、SQGS、AKGS(P<0.05);TJBY4、TJBY5、AKGS的均温度偏差>1.0℃,仅有TJBY6的温度偏差<0.5℃。结论 采用间歇直吹送风或连续直吹送风的5个品牌标识冷藏库(TJBY1、TJBY3、TJBY4、TJBY5、AKGS)温度场稳定性较差,采用断续直吹送风或高频启动的间歇直吹送风2个品牌标识冷藏库(SQGS和TJBY2)温度场稳定性好。采用微孔送风的TJBY6对温度场稳定性保持更好。冷藏库温度场的稳定性与送风技术相关,微孔送风对血液冷藏库内冷热空气有效隔离,避免过冷、过热空气形成涡流,使冷藏库温度场稳定性更好,本研究结果可为制定血液冷藏库的国内标准或行业标准提供一定的参考依据。

输电导线截面不均匀温度场的有限元模拟

为了分析输电导线不均匀温度场,提出了一种基于有限元计算动态下输电导线截面上不均匀温度场的数值方法,可以考虑瞬态条件下导线的热传导、太阳辐射、空气对流、强制对流等环境条件因素的影响。该方法突破了传统的摩尔根公式的局限性,获得了动态变化外界环境条件下输电导线的暂态温度场响应,得到导线截面上不均匀温度场分布。在此基础上,详细地分析了不均匀温度分布和外部环境条件之间的内在联系。结果表明:传统的摩尔根公式所预测结果在大载流量、大表面吸热系数(旧线)、高环境温度以及高太阳辐照条件下存在较大误差,在这些条件下必须考虑导线截面的温度不均匀分布。此外,传统摩尔根公式预测温度低于有限元模拟所得导线截面上的最高温度,基于它的设计偏于危险,在以上条件下其应用应该谨慎或做相应的修正处理。

空间温度场对平面反射镜面形影响研究

基于传热学基本理论,给出了潜望式激光通信终端二维转台在轨运行过程中的传热控制方程,分析了二维转台的温度场分布,得出了不同材料反射镜在轨运行过程中温度场随时间变化规律和升交点时刻的热形变分布。分析过程中二维转台外表面采取氧化处理,没有采用其他温控措施,分析结果表明,对于四种不同材料反射镜,激光通信终端在轨运行一个轨道周期的时间内,SiC材料温度波动范围最小,并且温度不均匀性也最小,因此SiC材料是潜望式激光通信终端反射镜的可选材料。对于SiC反射镜,升交点时刻俯仰轴反射镜的温度不均匀性最大,达到0.93℃。反射镜采用椭圆周上六点螺钉固定的方式时,俯仰轴反射镜面形RMS值达到2.25μm,这将对光束指向产生影响,进而影响系统性能。本文的研究内容对潜望式激光通信终端反射镜材料选择和温控措施的采取有一定参考价值。

低温冷库的温度要求与能效分级探讨

冷冻食品在低温冷库中贮藏是食品冷链中的重要环节,低温冷库的库温不均匀度、库温波动对货品品质有非常重要的影响。在保证正确的库温、合理的库内温度不均匀度和库温波动范围的前提下,对冷库能耗进行评价才有意义。制订低温冷库温度要求和对低温冷库的能效进行分级,将在规范低温冷库的设计和建设,提高冷库的货品品质,保证食品安全,降低冷库能耗,提高冷库的综合效益等方面发挥积极的作用。