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提出在0<Bi<∞条件下,非稳态导热平均温度集总参数分析方法。以无限大平板为例,建立了相应的瞬态温度分布表达式Θ=e-Bi(mFo+n),给出表面温度响应和中界面温度响应关系式,讨论平均温度所处的坐标点取值规律,在工程上以XΘ=0.57处的温度作为整个平板的平均温度已足够准确。应用提出的平均温度瞬态响应关系式求解实际非稳态导热问题,比通用的Heisler图解法更为简洁方便。

圆球物体非稳态导热平均温度集总参数法探讨

对于温度场随时间变化的非稳态导热问题,集总参数法是最简单的求解方法,但是这一方法只适用于Bi<1的条件.拓展传统的非稳态导热集总参数方法,提出在0<Bi<∞条件下,圆球物体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.讨论球体平均取值位置,并进行数值分析,给出了适于工程应用的辅助参数表,比通用的Heisler图解法更为简洁方便.

无限长圆柱非稳态导热集总参数法应用

圆柱体进行非稳态导热时,集总参数法只适用于Bi<1的情况,Bi>1时一般采用根据解析解绘制的Heisler图线.由于前者适用范围窄,后者误差大,探讨一个非稳态导热的实用便捷公式具有重要意义.以无限长圆柱为例,研究在0<Bi<∞条件下非稳态导热平均温度集总参数分析方法,定义必要的参数,建立了平均温度瞬态响应关系式.拓展了传统的非稳态导热集总参数法应用范围.数值分析给出了计算关系式的辅助参数表.通过推导出的公式,结合参数表来计算工程实际问题,比通用的Heisler图解法更为简洁方便.

熔融碳酸盐燃料电池热力特性研究与实验分析

基于质量、能量和动量守恒原理和热力学特性,建立了一维熔融碳酸盐燃料电池的数学模型,应用容阻特性将复杂的偏微分方程转换为适用于快速仿真的差分方程组求解,并对燃料电池进行了实验分析.该数学模型考虑了电化学反应,反映了燃料电池的分布参数特性.利用该模型分析某一工况下熔融碳酸盐燃料电池的性能,通过与实验数据的对比表明,容阻特性的建模方法在燃料电池系统中是可行的,该模型可以反映熔融碳酸盐燃料电池的特性.

无限长圆柱非稳态导热平均温度坐标位置求解

无限长圆柱非稳态导热的计算除了传统的集总参数法和Heisler图解法以外,还有作者提出的拓展的集总参数法.应用这一方法可推导出0<Bi<∞范围内圆柱体无量纲平均温度随时间变化的表达式.无限长圆柱体进行非稳态导热时,各点的温度不同,且随时间变化,计算推导出整个圆柱体平均温度所对应的坐标点.在工程计算时,完全可以用该坐标位置的瞬时温度作为整个圆柱体的平均温度,提出了一个全新的求圆柱体平均温度的方法.

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.

利用分数阶微分方程模拟一维热传导问题

在一个瞬态传热系统中,依赖于时间变化的温度集总参数模型利用分数阶微分方程进行拟合近似,分数阶微分方程的阶数取决于传热学中的毕渥数.利用Laplace变换得到该分数阶微分方程的Mittag-Leffler函数形式的解析解.从研究数据结果可知,与利用传统的指数函数逼近拟合效果对比,分数阶控制系统对真实数据的拟合效果具有更高的精确程度.

熔融碳酸盐燃料电池容阻特性建模与仿真

基于守恒原理和热力学特性,建立熔融碳酸盐燃料电池一维分布参数模型。建模中考虑质量、动量、能量和组分守恒原理以及电化学特性,考虑气体特性沿电池长度方向的变化,能反映燃料电池的分布参数特性。应用容阻建模和集总–分布参数方法,将所建立的复杂偏微分方程组转化为常微分方程组,避免压力和流量的迭代计算,可满足实时动态仿真需求。利用该模型分析了熔融碳酸盐燃料电池稳态和动态特性。结果表明,这种建模方法是可行的,可用于熔融碳酸盐燃料电池的性能仿真。