铝基覆铜板导热系数测量方法研究

通过测量传热板两侧的温差间接得到流过铝基覆铜板的热流量,避免了传统测量方法由于热辐射和空气对流热损失所带来的误差。结果表明,该方法在导热系数测量方面具有准确、操作简单的优点。

对流换热边界下变物性梯度功能材料板瞬态温度场有限元分析

用有限元法和有限差分法相结合的方法,分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料板在对流换热边界条件下的非线性瞬态热传导问题,检验了方法的正确性,给出了对流换热边界下的瞬态温度场分布,并与不考虑变物性时的结果进行了比较。结果表明:在精确计算瞬态温度场分布时,变物性是影响梯度功能材料板瞬态温度场的最重要因素之一。此外,材料组分的分布形状系数、环境介质温度和对流换热系数的变化对变物性梯度功能材料板的瞬态温度场分布均有明显的影响。此结果为材料设计和进一步的热应力分析提供了准确的计算依据。

板式换热器性能的数值模拟

建立了人字形板式换热器冷热双流道的流体流动与传热计算模型,利用计算流体力学软件对5组不同速度工况下换热器内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了换热器流道内的速度场、温度场和压力场.结果表明:数值模拟得到的板式换热器进、出口温差和压降与试验测量值的误差均小于6%;换热器内流体的流动和传热存在明显的不均匀性,导致其进、出口的另一侧出现明显的传热"死区";换热器的总传热系数和流道阻力均随着流体流速的增大而增大.

层板冷却结构强化换热机理

应用简化的换热模型分析了影响层板冷却效果的因素,得出了燃气侧气膜冷却效率ηf,层板内部换热效率ηi和参数f是影响冷效的决定因素。为了研究层板强化换热机理,提高其内部换热效率ηi以优化层板传热设计,本文在相同的两侧换热条件和冷气密流下,对5种相同孔径、通道高度和开孔率,不同内部绕流形式的层板结构和1种双层壁结构进行了流固耦合传热计算,得到了其综合冷却效率。结果表明层板结构的综合冷却效率明显高于双层壁;冷气沿程吸热焓增带走了大部分从燃气侧进入层板的热,并且冷气与层板内表面的换热主要发生在出气板上,扰流柱的存在增加了换热面积,一定程度上增强了换热;合理设计绕流结构有利于改善层板的热均匀性。

等雷诺数法在板式换热器传热试验中的应用

在换热器的传热性能试验中，对流换热系数的测定是重要的一个组成部分，对流换热系数的测定方法有很多种，但都有各自的应用范围和条件。对于板式换热器而言，用等雷诺数法来获得其对流换热系数是比较合适的一种方法，文中介绍了等雷诺数法的原理及其在板式换热器中的应用。通过实例，介绍了具体的试验及计算方法。

中厚板轧制过程的数值模拟

以L245级管线钢材料的热物性参数(密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数、热导率和比热)和热模拟压缩实验获得的高温变形时应力—应变曲线等试验数据为基础,在MSC.Marc软件中建立了该钢种材料数据库,并建立了中厚板多道次轧制过程的二维有限元模型。以铸坯厚度为220mm、成品厚度为25.4mm的热轧过程为例,通过对轧件与轧辊接触面间换热系数采用取不同常数值的方法,并依据其生产时所采集的各道次相关工艺参数,对该轧件全道次热轧过程进行了数值模拟,将各道次的轧制力计算值与实测值进行了分析比较,确定了轧件与轧辊间接触面换热系数的最佳值。利用本文模型对厚度为180mm的轧件单道次轧制过程进行了数值模拟,研究了不同变形工艺参数(轧制温度、道次压下率和轧制速度)对变形区等效应变和等效应力的影响。结果表明,在轧机设备能力及生产现场条件允许时,高温粗轧阶段纵轧道次可采用低速大压下率进行轧制成形,使变形较充分地向轧件芯部渗透,从而使钢板获得细小均匀的晶粒组织,有效改善钢板的强韧性能。

等流速法在板式换热器传热试验中的应用

在换热器的传热性能试验中 ,对流换热系数的测定是一个重要的组成部分。对于板式换热器而言 ,用等雷诺数法来获得其对流换热系数是比较合适的一种方法 ,但对试验过程的控制要求比较高。文中阐述了一种修正的等雷诺数方法——等流速法 ,它使试验过程的控制十分方便。通过实例 ,介绍了该方法的具体应用。表 2参

平板硫化机热板温度场有限元分析

根据传热学理论和迦辽金加权余量法的变分原理,对电热板的平面温度场进行理论推导,并结合实际情况及研究需要,建立相应的数学模型.通过对该数学模型的离散化,应用ANSYS软件进行数值求解,得出国产电热平板硫化机热板的工作表面温度误差.这一结果为进行热板结构优化,使热板表面温度趋于均匀提供参考数据.

板壳式换热器传热准则关系式的分析与实验研究

假设板壳式换热器为特殊板式换热器,介绍了板壳式换热器传热准则关系式的研究方法.分析比较了壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等的适用性,确定了利用等流速法来进行实验研究,并分别进行了测定实验和验证实验,测定实验控制进出口流速相同,验证实验控制热侧流速不变,改变冷侧流速,采用实验获得的数据拟合传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差.结果表明:传热系数的相对误差小于5%,所得传热准则关系式是合理的,表明板式换热器的研究方法适用于板壳式换热器.

换热边界下梯度功能材料板瞬态热应力研究

用有限元和辛普生法 ,研究了由ZrO2 和Ti 6Al 4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题 ,检验了方法的正确性 ,给出了对流换热边界下的瞬态热应力场分布。结果表明 :材料组分的分布形状系数M、对流换热系数和环境介质温度的变化对该材料板的瞬态热应力场分布均有明显的影响 ;在本研究相同条件下 ,该材料无限自由长板在金属和陶瓷附近板内为压应力 ,而在板中部为拉应力。此结果为该材料的设计制备提供了准确的理论计算依据。

换热边界下梯度功能材料板稳态温度场研究

用有限元法分析了由ZrO2和Ti 6Al 4V组成的梯度功能材料板在对流换热边界条件下的稳态温度场问题,检验了方法的正确性,给出了对流换热边界下的稳态温度场分布。结果表明:材料组分的分布形状系数M、孔隙度P、对流换热系数和环境介质温度的变化对梯度功能材料板的稳态温度场分布均有明显的影响。此结果为材料设计和进一步的热应力分析提供了准确的计算依据。

铝基覆铜板导热系数测试改进

通过分析铝基覆铜板测试中传热板的侧面散热,建立了更精确的传热铝板内部温度分布模型,并据此提出新的铝基覆铜板导热系数测试方法。结果表明:采用改进方法可有效减小传热铝板侧面散热带来的误差。

采用包络-准则法优化考虑瞬态传热的薄板结构

刚度和强度是薄板结构的两个主要性能。在瞬态传热过程中,考虑热-力耦合,随时间和空间变化的非均匀温度场在结构中会引起热变形和热应力,温度场随时间变化的规律和空间分布依赖于板的厚度变化,进而影响板的刚度和强度。因此,考虑瞬态传热的薄板优化问题具有更强的非线性,更加难以求解。本文给出一种包络-准则方法处理这类结构优化问题。首先,针对外力荷载,进行一个结构柔顺性的优化设计;以这一设计为基础,通过瞬态热-力耦合分析及优化准则,计算多个时刻的优化设计变量并取其包络,对上述优化结果进行迭代修正,以消除瞬态温度场作用下较高的局部应力。优化算例表明,该方法对于考虑瞬态传热薄板优化问题有效。

对流换热边界下2D-FGM板稳态温度场精确解

为研究热传导问题的精确解,假设材料的热导率和对流换热系数按相同型指数函数规律分布,基于二维固体导热微分方程,采用分离变量法,给出了2D功能梯度材料(functionally graded material,FGM)板在对流换热边界条件下稳态温度场的精确解,并用有限元法对其结果进行了验证.具体算例分析表明:通过改变热导率梯度变化参数、流体介质温度、对流换热系数和结构几何尺寸可以优化2D-FGM板的温度场分布.所求得的精确解可作为其他关于FGM板温度场分布近似解的参考标准.

孔板换热器的一种简便设计计算方法

介绍孔板换热器在一定前提条件下的一种简便设计计算方法，给出了计算例题。

一种测定板式换热器平均给热系数的方法

本文提出一种用测定板片传热系数 K 值确定其平均给热系数α的实验方法.

翅片热板散热器的传热数值模拟研究

采用有限元法,应用ANSYS软件的热分析功能对翅片热板散热器的传热性能进行了数值模拟,并计算出该散热器表面的瞬态温度变化曲线,与实验测试结果吻合得较好。最后的研究结果表明:所研制的新型功率电子元器件翅片热板散热器散热性能良好,具有良好的启动性能和等温性能。

一种凸台板式换热器传热与流阻性能的研究

针对圆弧形凸台板式换热器的结构,用FLUENT软件对圆弧形凸台板片模型进行数值计算,将模拟结果与相关文献中的试验数据进行对比分析,验证了本模型仿真的可靠性。采用强化传热系数法对板片结构参数进行综合性能评价,得到不同参数对换热器传热性能的影响规律。建立均匀试验设计方案,对各试验组进行流场模拟,运用MATLAB软件对模拟数据拟合传热和阻力性能关联式,为今后类似的凸台板式换热器的设计研究提供经验。

板式热交换器传热试验数据处理的一种新方法——最优化法

基于最优化原理,提出了一种板式热交换器传热试验数据处理的新方法——最优化法。此方法具有两侧实验工质不受限制、两侧实验点参数设置不受限制、迭代速度快、方便直观、快速简洁的特点,可完全克服等值法(等流速法、等雷诺数法和等质量流量法)试验条件苛刻和传统方法计算效率低的不足。采用最优化法对已有的文献数据进行处理,其结果与等雷诺数法处理结果相比,差值在3.75%～5.25%。

A Numerical Tackling on Sakiadis Flow with Thermal Radiation

Momentum and energy laminar boundary layers of an incompressible fluid with thermal radiation about a moving plate in a quiescent ambient fluid are investigated numerically. Also, it has been underlined that the analysis of the roles of both velocity and temperature gradient at infinity is of key relevance for our results.