青藏铁路空调列车车体围护结构非稳定传热分析

考虑青藏铁路沿线的特殊气候条件及运行列车车体围护结构的热惰性,利用非稳定传热理论编程计算列车运行中车内外相关参数及车体围护结构的传热量,并与不同计算基准温度下稳定传热计算结果进行比对。对青藏铁路,太阳辐射对车体围护结构外表综合温度影响显著,而且不同车次各朝向的车体围护结构外表综合温度波的变化趋势差异较大,这主要是由于车体不同部位在不同时刻接受到的太阳辐射强度不同;对青藏铁路绝大部分区段,用非稳定传热计算方法所得到的车体围护结构传热量均大于同样计算条件下用稳定传热计算方法得出的结果,说明原设计中采用稳定传热计算方法按照设计日最高温度确定的车体围护结构传热量冷负荷偏小,这虽然有利于空调制冷节能,但却增大了供暖能耗。采用非稳定计算方法分析车体围护结构传热,可为列车空调制冷系统的运行调节、改进供氧系统与空调系统的协作方式以及能耗分析、提高青藏铁路列车车内环境参数的控制精度提供更准确的依据。

建筑围护结构墙体非稳定传热计算新模型

根据电路原理和克希荷夫电流定律,提出了一种计算建筑多层墙体的非稳定传热的热流网络模型3R2C仿真模型,该模型可用于模拟和分析多层围护结构非稳定传热。该方法简单易于编程实现,且比较和验证的结果表明这种模型在计算建筑围护结构非稳定传热时速度快、精度高、结果准确可靠。

利用差分法计算非稳定传热中传热系数

文章针对非稳定传热过程中传热系数K值计算,提出了简便可行的实验装置与计算方法供设计参考使用。

复合墙体夏季非稳定传热的热工计算

粉煤灰加气混凝土复合墙体是一种新型的墙体 ,在徐州市一般高层节能居住建筑多采用此种复合墙体。对此墙体在夏季自然通风情况下能否满足隔热标准要求 ,作了验算。

激光热处理的有限元非稳定传热计算

提出用有限元法对金属激光热处理的非稳定热传导过程进行计算。建立有限元模型,对热传导方程进行简化,得到了泛函式;将结构高散并进行单元计算,得到了整体合成方程;引入初始条件,变换合成方程形式,为应用计算机计算提供了可能。通过编程,对45号钢激光热处理的传热过程进行了计算,其结果与实验结果吻合良好。应用计算机程序进行传热计算,可以近似确定任意工艺条件下的硬化层深度和硬化带宽度,从而不仅省略许多工艺实验,而且有利于选择工艺参数。

有热源巷道风流温度分布非稳定模型及数值计算

针对矿井有热源巷道中风流温度分布非稳定计算问题,通过通风巷道存在放热源-对流-扩散-热交换的非稳定温度传播方程,建立一维有限元数值模拟求解方法的数学模型,讨论按放热强度(2类热流量条件)的热源项处理算法,给出有热源通风巷道风流初始温度均匀分布与非均匀分布的定解条件,并编写计算机仿真程序进行求解计算。结果表明:在起点27℃-热源300 kW和起点32℃-热源100 kW的不同边界条件和热源强度下,有热源通风巷道中温度分布的非稳定传播过程;数值解收敛准则用Peclet数来衡量,取Pe<2作为收敛条件,程序中根据Peclet数自动加以判断,算例中剖分单元长度1.5 m,模拟时间步长取2 s不发生振荡。实现了巷道中风流各点的温度和温度分布随时间的变化过程的描述,为矿井系统多设备热源散热计算及热害防治设计提供基础算法。

混凝土空心砌块多模式非稳态周期传热特性

在建立混凝土空心砌块非稳态导热-自然对流-辐射多模式耦合传热模型基础上,研究了基于稳态热优化的混凝土空心砌块在徐州地区采暖期的非稳态周期传热特性;分析了空心砌块温度场、热流率随时间的变化规律。定义了非稳态周期传热条件下混凝土空心砌块保温性能评价参数—失热量,并与常用的保温性能评价参数—等效导热系数对比。结果显示,非稳态周期传热时空心砌块优化的效果并没有等效导热系数表征的优越;因此,在空心砌块的设计中应该重视非稳态传热的重要性。

间歇传热计算

间歇传热在工业上的应用较为广泛,如贮槽或容器中成批物料的加热或冷却。间歇传热过程的特点是属于非稳定传热,因为设备中液体的温度是随时间而变的。间歇操作的非稳定传热计算较之连续操作的稳定传热计算要复杂一些。工程中的间歇传热计算主要需解决两方面的问题。一是将液体加热(或冷却)到指定温度所需的时间;另是保证传热过程所需的传热面积。鉴于有关间歇传热的计算方法在一般参考书目及设计资料中难以找到,为此,本文将间歇传热常见的六种操作形式的特点及计算方法介绍如下。

地下区域动态传热研究

本文研究了地下区域非稳定传热,用拉式变换法求出地面吸热的理论s-传递函数,进而求出其理论频率响应特性。用频域回归方法求出地面吸热多项式s-传递函数,通过实例验证了多项式s-传递函数与理论传递函数的等价性,为更简单、高效地计算地下区域动态传热提供了一种新的思路。

室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应研究

为研究空调房间室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应,采用CFD中的标准k-ε模型对兰州地区某办公室在考虑非稳定传热情况下的室内气流组织和污染物浓度场进行数值分析,获得了顶送风/下回风和侧送风/下回风两种通风模式下室内流场、温度场及污染物浓度场的分布。结果表明:不同时刻的太阳辐射通过激励室内自然对流换热过程对室内污染物的空间分布及迁移特性产生了显著影响。同一送风模式下,16:00时室内的污染物浓度较8:00时均匀,而8:00时的污染物浓度平均水平较高;在同一送风参数下,采用顶送风方式时更有利于降低室内污染物浓度。

寒冷地区民用住宅冬季自然通风数值分析

为研究不同开窗通风模式对寒冷地区冬季室内环境参数的影响,采用CFD中的Realizable k-ε模型对兰州地区某住宅在考虑非稳定传热情况下的室内流场、温度场、热舒适性进行了数值分析,得到了既保证室内采暖温度要求又改善了室内空气品质的三种冬季自然通风模式。比较了三种通风模式下不同房间内的流场、温度场的分布特征。对不同通风模式下室内热舒适性的评价结果表明:室内整体上偏凉。

冬季自然通风与室内污染物的迁移特性

为研究冬季自然通风条件下室内污染物的分布及迁移规律,以非稳定传热方法确定了建筑围护结构的等热流边界条件,在此基础上,采用FLUENT中的Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某住宅内的污染物浓度场进行了数值分析。结果表明:通过围护结构的耦合传热过程使得室内不同房间污染物浓度场的时空分布存在较大差异,房间整体通风效率随通风时间延长呈逐渐下降趋势;在51 min的通风期间,工况10、11、12的通风效率均在95%以上,而"双进口、单出口"的工况12通风效率达到了97%以上;综合考虑室内采暖温度、污染物浓度限值以及室内竖向温差,最终确定了工况12为最佳通风模式。

寒冷地区冬季自然通风时段选择优化分析

为获得最优的冬季自然通风时段,以兰州地区某地板供暖民用住宅为研究对象,考虑围护结构对室外温度波的衰减和延迟效应,得到建筑围护结构的等热流边界条件。在此基础上,采用FLUENT软件对不同通风时段的室内污染物浓度场进行了数值分析,结果表明:同一开窗方式时,不同时段的通风时长不同,不同进风温度对室内污染物的时空分布及迁移特性影响显著,综合考虑污染物排除效果及舒适性,发现17:00时开始通风为最优通风时段。

房屋节能理论模型

本文在严格的非稳定传热理论基础上,采用现代计算物理方法,建立了适用的物理模型和数学模型,给出了合理的求解条件。典型计算表明。将户内外采暖设施投资用于建房,则郑州地区冬季不必采暖,室温可达14℃。

有限元网格对活塞二维瞬态温度场计算的影响

本文探讨了有限元网格间距对活塞轴对称瞬态温度场计算的影响。研究表明;网格间距对计算有明显的影响。随着网格间距的增大,燃烧期间活塞表面温度沿径向分布畸变现象随之增加。文中还讨论了轴向和径向网格间距比dx/dR对活塞瞬态温度场计算的影响。

蓄冷层的理论计算与过程参数的讨论

本文通过对冷藏库、冷藏柜、冷藏集装箱及家用电冰箱等的蓄冷层稳定传热与非稳定传热的理论计算,求解热阻订正系数、壁面蓄冷系数及其在周期热作用下的衰减倍数和迟延时间。研究冷气流量随时间变化的函数关系,从而,准确地分析蓄冷层建立的机理。寻求建立蓄冷层的技术指标和方法。

建筑墙体动态传热计算模型研究

根据电路原理和克希荷夫电流定律,提出了一种计算建筑多层墙体的非稳定传热的热流网络模型3R2C仿真模型,该模型可用于模拟和分析多层围护结构非稳定传热。该方法简单,易于编程实现,且比较和验证的结果表明这种模型在计算建筑围护结构非稳定传热时速度快、精度高、结果准确可靠。