复合材料层合板壳的非线性热动态响应分析

本文基于高阶剪切变形理论，考虑横向正应变和横向剪切应变的影响，对受热复合材料层合板壳的非线性热动态响应进行分析。计及了转动惯量的影响，给出了通用性较好的Ｃ０类有限元公式。文中数值算例同现有文献和三维有限元计算结果进行了比较，证明了本文方法的精确、有效性。文中还就层合板的边界条件。

舰船增压锅炉耐火砖衬热动态响应数值仿真分析

为方便研究舰船增压锅炉裂纹产生的机制,提高设备运行效率和操作管理的安全性,采用ABAQUS三维实体建模,对耐火砖衬的热动态响应进行了仿真,并对其温度场和应力场的变化进行了数值分析。结果表明:舰船在频繁变速过程中,由于增压锅炉炉膛负荷突变、温度骤然升降,极易导致耐火砖表面出现裂纹,甚至造成裂纹失稳扩展。因此,在舰船运行过程中,应尽量避免紧急启停和频繁变速换向。

围护结构动态热响应机理及应用

动态性是围护结构传热的本质属性,动态热响应机理是其动态运行规律的体现。围护结构在夏季的动态性比在冬季表现更为典型,因此该文开展隔热建筑的围护结构动态性机理及应用研究。通过研究围护结构的动态热响应机理提出围护结构最大防热量G_(max),该指标兼顾多种工况下围护结构热性能的评价。以夏热冬冷地区的重庆为例进行模拟分析。研究发现:G_(max)<60 W/m^(2)时,提升墙体最大防热量可有效提升其动态热响应性能;G_(max)在60~90 W/m^(2)之间时,提升墙体最大防热量可较少提升其动态热响应性能;G_(max)>90 W/m^(2)时,提升墙体最大防热量反而会降低其动态热响应性能。

石英陶瓷高温熔融工况动态热响应特性试验及仿真研究

本文介绍了一种针对高超声速飞行器石英陶瓷防护罩在高温熔融工况下动态热响应特性试验方法,该试验方法通过燃气流发动机实现了石英陶瓷罩体高温瞬态热冲击性能考核试验条件。针对石英陶瓷罩体试验件开展了石英陶瓷材料晶相转变特性及表面微裂纹机理研究,获得了石英陶瓷材料在高温熔融工况下的烧蚀热响应特性。并对熔融工况试验过程及冷却过程中热应力分布进行了验证分析,对石英陶瓷材料在高超声速飞行器上的应用具有一定的指导意义。

一种锡膜热电偶的动态响应模型

为了提高铜-康铜锡膜热电偶温度传感器的测量精度以及灵敏性,选取铜-康铜锡膜热电偶进行一维非稳态传热分析。基于牛顿冷却定理以及傅里叶导热定律,建立了铜-康铜锡膜热电偶的动态热响应模型,对其边界条件进行综合比较,对模型进行求解并基于Simulink/Matlab进行动态仿真。通过试验验证了动态热响应模型精度。仿真预测模型简单,能够较为精确地模拟铜-康铜锡膜热电偶的热响应特性。

间歇供暖时不同保温结构外墙的动态热响应特性实验研究

为了研究间歇供暖时不同保温结构外墙的动态热响应特性的基理,搭建了动态测试实验建筑,在同一外墙上构建了6种保温结构墙体和一种烧结实心砖参照墙体,实验以4种典型间歇供暖模式、在相同室内外环境条件下对比测试了7种外墙的内表面温度及热流。供暖启动初期内保温结构外墙的内表面温度上升迅速且内表面热流值较低,表明这种保温结构外墙动态热响应特性远优于其他6种外墙。通过实验研究可得越靠近室内复合低蓄能材料的保温结构外墙在间歇供暖时动态热响应越快,达到舒适的室内热环境时间越短,建筑节能效果更好。

四种保温墙体的动态热响应特性测试

为了获得各类保温结构外墙在不同供暖、制冷条件下的动态热响应特性,研究4种保温墙体的动态热响应特性测试。在某冬冷夏热区域钢混结构公共建筑的外墙上,构建4种不同保温结构墙体的测试试件,设置4种空调运行模式,在相同室外条件下测试4种墙体试件的内表面温度。在不同季节环境相同空调运行模式下,分析4种墙体动态热响应。测试结果表明,内保温结构墙体在空调运行初期,墙体内表面温度迅速升高,且温度响应系数较高,该种墙体结构动态热响应特性优于另三种外墙结构;不同季节下的内保温墙在夏季具有良好的隔热效果,外保温墙需要较长时间才能达到温度稳定且节能效果不佳。

基于Comsol的大惯性热阱被动冷却效果研究

基于Comsol Multiphysics软件对热阱换热系统建立了参数化模型,并通过动态热响应实验进行了验证。结合前期研究的优化结果对热阱系统的被动冷却性能进行了模拟分析。结果表明:增加单位面积用钢量并进行优化设计,可以缓解初始温度的升高以及初始热扰的增加带来的温度超标问题,并可以提高控制设备全运行时间。当用钢量为200 kg/m^(2)且采用最优设计时,室内初始温度可以提高2℃,室内初始热扰可以增加30%。用钢量增加至150 kg/m^(2)且采用最优设计时,控制设备可以全运行5 h。在工程要求的限值条件(用钢量及肋片参数取值)下,天花板热阱换热量的优化极限为6%。

太阳辐射下前挡风玻璃特性对车内热舒适的影响

通过对三辆不同前挡风玻璃隔热率的汽车进行现场实测,监测车内热环境的变化和乘员的动态热响应,研究太阳辐射下汽车前挡风玻璃特性变化对车内热舒适的影响。实验结果表明,提高前挡风玻璃的隔热率,在升温阶段可以较好地改善车内的热环境,降低乘员进入车内时受到的热冲击的强度。但在降温阶段,受空调制冷的影响,前挡风玻璃隔热率的提高对车内热环境和热舒适的改善作用较小。

Design and control of methyl acetate-methanol separation via heat-integrated pressure-swing distillation

Design and control of pressure-swing distillation(PSD) with different heat integration modes for the separation of methyl acetate/methanol azeotrope are explored using Aspen Plus and Aspen Dynamics. First, an optimum steady-state separation configuration conditions are obtained via taking the total annual cost(TAC) or total reboiler heat duty as the objective functions. The results show that about 27.68% and 25.40% saving in TAC can be achieved by the PSD with full and partial heat integration compared to PSD without heat integration. Second,temperature control tray locations are obtained according to the sensitivity criterion and singular value decomposition(SVD) analysis and the single-end control structure is effective based on the feed composition sensitivity analysis. Finally, the comparison of dynamic controllability is made among various control structures for PSD with partial and full heat integration. It is shown that both control structures of composition/temperature cascade and pressure-compensated temperature have a good dynamic response performance for PSD with heat integration facing feed flowrate and composition disturbances. However, PSD with full heat integration performs the poor controllability despite of a little bit of economy.

航空机载镍电阻温度传感器仿真及优化设计

为满足某型航空发动机对配套镍电阻温度传感器动态热响应的技术要求,构建传感器动态热响应分析数学模型,完成6组设计方案的仿真分析,通过样件试制和试验验证,确定最优设计方案。研究表明:采用热扩散系数较高的铜制感温元件骨架材料、填充非金属导热硅脂、骨架结构为螺旋状的传感器动态热响应最快,时间常数仿真结果为17.3 s,样件测试结果为16.58 s,满足动态热响应技术要求。