热管地板辐射供暖的特性

在不同的供水温度和流量下对热管地板辐射供暖的特性进行了实验研究．实验结果表明：地板表面温度和散热量随供水温度的升高而明显增加，随流量的增加而略有增加；热管间距为300mm、供水温度为35-45℃、流量为0．1-0．3m^3／h的运行条件下，地板的散热量和表面温度基本可满足供暖房间的需要，供水温度比塑料管系统低4-6℃，管间距比塑料管系统大；地板的蓄热时间是预热时间的3倍左右，与塑料管系统相比具有升温快降温慢的优势；采用热管地板辐射供暖后室内空气竖向温度梯度较小．

刮壁浆在槽式釜的传热研究

针对结刮壁搅拌槽壁面的传热提出渗透－对流模型。运用在搅拌浆上安装热电偶的测温方法，考察了刮壁搅拌槽中的温度分布情况，实验结果支持了渗透－对流模型。当Ｒｅ＞１００，Ｒｅ·Ｐｒ＞１０６时，刮壁残余层对壁面传热有明显影响，随着Ｒｅ的进一步提高，刮壁槽壁面的传热系数增加缓慢，关联得到Ｒｅ＜１００，８０００＜Ｐｒ＜１８０００时刮壁槽壁面传热系数的经验关联式。

刮壁桨在槽式釜中的流型研究

用示踪粒子照相法，对浮动刮壁桨多种刮板形式的粘性流流型进行了研究。采用峰高和峰宽两个量来描述刮板附近流线的形态，认为可利用峰高和峰宽值来判断不同刮板形式的传热性能。对照传热曲线得出：Ｒｅ小于２５时，应以峰高值来判别传热效果；Ｒｅ大于２５时，应以峰宽值作为判别传热效果的标准。并从多种刮板形式中挑选出带水平尾板的刮板，其传热效率最高。

用接触分热阻讨论接触热阻问题

为预测接触热阻 ,引入了接触分热阻概念 ,把接触热阻视为两个接触物体之间接触分热阻的串联 .通过建立单热流通道上接触分热阻的截锥体模型及热流通道上的温度分布方程 ,研究了接触热阻中的三维传热现象 .对该模型进行数值求解后得到截锥体接触模型上的温度分布情况 ,继而通过大量的数值计算 ,拟合出了一个求解单热流通道上接触分热阻的计算式 .研究结果表明 ,在较大的范围内该式的计算值同数值解法的结果较为吻合 ,如果以这样单热流通道作为接触面上的当量单热流通道 。

倾斜角对液体燃料润湿条件下砂床表面火蔓延的影响

利用纹影系统、CCD相机以及K型热电偶对正丁醇润湿条件下不同角度的砂床表面火蔓延特性进行了研究,分析了不同砂床表面倾角对火蔓延的影响机理。研究结果表明:正丁醇润湿条件下变角度砂床表面火焰是稳定匀速蔓延的,向上蔓延时,火焰的高度、黄色发光区以及蔓延速度随着倾角的增加而增大;向下蔓延时,火焰的高度、黄色发光区以及蔓延速度随着倾角的增加而减小;蔓延火焰前方存在预热区,且预热区随表面倾角的增大而增大:砂层内部存在热边界层,且砂床热边界层厚度随表面倾角的增加而减小。得到的火蔓延特性及燃烧机理为此类液体燃料的储存、使用以及环境保护提供了一定的科学依据。

内热源影响下的均质组织表面温度分布研究

现有的医用红外热像技术几乎都来自体表,为了提高诊断准确性,必须进一步确定体表温度分布与体内热源间的关系。基于人体内部传热机制和人体与环境的传热机制,推导出稳态下均质(各向同性)组织的表面温度分布与内部球状热源之间的关系,通过模拟计算可验证结论的准确性。

生物组织中异常热源信息获取方法

为通过相对简单的热传递模型建立表面温度分布与内部热源之间的关系,从生物传热理论出发,研究了内热源影响下的组织表面温度分布,实现了在表面温度分布已知的情况下得到内部热源的相关信息。基于傅里叶定律和能量守恒定律建立了具有内热源的组织导热微分方程,通过求解微分方程推导出组织表面温度分布与内部异常热源之间的组织传热模型,采用有限元分析方法对该模型进行模拟计算和数值分析。考虑了两种不同情况下的组织内部异常热源信息的获取,所得结果(1.64 cm、1.56 cm、1.55 cm和0.78 cm、1.64 cm、2.55 cm)与根据热断层成像技术估测所得的热源深度(1.6 cm和0.8 cm、1.6 cm、2.5 cm)十分接近,验证了模型的可行性与准确性。

水平刻槽管壁面二元溶液升膜蒸发传热试验研究

对水平刻槽管壁面二元溶液升膜形成过程进行了分析。在同一热流密度下,不同升膜工质在管壁面的分布状态也不相同。由于刻槽管特殊的几何结构,液膜表面能实现欠热蒸发和过冷沸腾。实测了水平刻槽管壁面水和不同质量分数的NaCl溶液液膜内温度分布、周向换热系数和厚度分布。试验结果表明:NaCl溶液比水更易形成升膜,并且升膜的速度比水的大,所以换热效果比水的好,溶液质量分数对换热系数和温度分布存在影响。质量分数越大,溶液的换热系数也就越大,液膜内的温度变化也就越明显。对于一定质量分数的溶液,溶液的换热系数只与液膜的厚度分布有关。

基于Landsat数据的芜湖市热岛效应动态演变研究

使用Landsat5(2002年、2009年)和Landsat8(2017年)遥感影像数据定量分析芜湖市热岛强度演变的空间格局的研究结果表明,2002—2017年间,热岛强度呈先上升后下降的趋势。对芜湖市热岛强度进行的转移概率矩阵分析结果显示:2002—2009年间,最稳定的温度等级是热岛区,说明老城区的热岛现象一直存在;2009—2017年间,最不稳定的温度等级是强热岛区,说明热岛效应有缓解的趋势。

体内异常热源参数与体表温度关系的热像研究

人体内异常热源的位置信息在体表上表现为对应部位温度较高。体表温度可以通过医用红外热像仪摄取,这是诊断体内异常热源的方法之一。但是其摄取的体表温度分布并不能直接反应体内异常热源位置等信息,因此对热源深度、温度、热物性等参数与体表温度分布之间相互关系的研究是非常必要的。该文基于生物热传导方程,通过建立有限元模型,仿真分析了体内热源参数对体表温度分布的影响;将研制的温度可调的恒温热源埋于分层生物组织内,并以红外热像仪摄取各层生物组织的温度,给出体内、体表温度场的分布,对理论仿真结果进行实验验证。研究结果表明,体表温度分布与体内热源深度的关联性最大,为体内异常热源诊断的热像技术研究提供理论与实验依据。

基底厚度对蒸发液滴表面温度分布的影响

蒸发液滴的表面温度分布对液滴的液体流动和颗粒沉积有着重要的影响。获得液滴表面温度目前主要采用数值计算方法。针对有限厚度基底上的蒸发液滴,分析了网格划分对液滴表面温度计算结果的影响。结果表明,相比于液滴边缘附近区域,液滴中心区域网格的细化对计算结果影响不大;而在接触线附近,相比于网格尺寸,网格细化区域大小对计算结果的影响也很小。利用数值方法研究了基底厚度对蒸发液滴表面温度分布特性的影响,发现随着基底厚度的改变液滴表面出现3种温度分布模式:(1)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐升高;(2)液滴表面温度非单调变化;(3)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐降低。考虑热传导路径长度和蒸发制冷的共同作用,对不同表面温度分布模式进行了解释,并获得了(hR,θ)坐标平面上的表面温度分布模式相图。本文结果将有助于对液滴蒸发过程的理解,并为蒸发诱导自组装、喷墨印刷等技术提供理论依据。

体内异常热源信息的红外无损探测模拟

为了有效地探测人体内部异常热源信息,基于傅里叶定律和能量守恒定律建立了含球状热源的传热微分方程,通过表面等温线分布求解微分方程,得到表面温度分布与内部异常热源的深度、大小和温度之间的关系,从而建立体表面温度分布与体内球状异常热源之间的球状热源传热模型;采用有限元分析软件COMSOL对该模型进行模拟仿真和数值分析,同时利用红外热像仪采集实体模型的表面温度分布,逆向求解内热源信息。将仿真分析和实际数值分析得到的内部异常热源信息与实际对比,两者所得的结果与实际达到毫米级误差。

冬季扬溧高速路桥面的低温差异性特征研究

利用江苏扬溧高速公路润扬大桥段2012—2015年交通气象监测站逐分钟监测资料和同期邻近气象观测站逐时气象观测资料,开展了冬季路桥面温度的差异性特征及成因分析研究,结果表明:(1)冬季相同天气条件下,不同类型下垫面的夜间温度分布表现为"桥面温度<路面温度<地面温度";同一路段上,桥面与相邻路面的温度差值最大可达-5.7℃,出现最大差值的时间比达到最低温度的时间早近1 h。(2)冬季不同天气条件下夜间路桥面温度变化规律相似,晴天变幅最大、阴天和雨天居中、雪天最小;桥面温度一般比路面温度提前2 h降至0℃以下,桥面维持低温时间比路面长3 h,低温维持阶段桥面温度低于路面温度约2℃。(3)冬季夜间雪天桥面平均降温速率最小,较其他三类天气条件下小一个量级;同一天气条件下桥面的平均降温速率明显高于路面。(4)冬季夜间晴天条件下,桥面热通量最大(-55.6 W/m2),阴天和雨天次之,雪天最小(约为晴天的1/2);四种天气条件下夜间桥面与路面的热通量差值都近似为-10 W/m2,桥面热通量的变幅更大;与桥面相比,夜间路面还受到路基的热补偿作用,这种作用强于空气对路面的潜热输送和流体运动热交换,所以桥面温度低于路面温度。这也是冬季夜间桥面更容易、更早出现结冰现象的根本原因。

用刮壁机构强化高粘流体的传热

综述了工业化刮壁式搅拌器的型式、刮板形状、刮板材质及其流型、搅拌功耗和刮膜给热系数,并探讨了刮壁机构强化高粘流体传热的机理。

喷雾冷却临界状态传热失效实验研究

本文研究了喷雾冷却临界状态的传热失效,实时监测散热表面的温度变化,拟合得到表面温度及传热系数的变化规律。研究结果表明:在喷雾冷却失效阶段,光滑表面和槽道的传热系数分别为0.52W/(cm^2·℃)和0.72W/(cm^2·℃),远远低于喷雾冷却正常工作时的传热系数;利用摄像拍照技术观察到传热初始阶段表面有一层白色雾状薄膜,此时表面周围的热量通过热传导传递,传热能力锐减;在雾冷却失效阶段,散热表面温度分布均匀但均匀性有缓慢下降趋势,当传热能力恢复后,均匀性最差。

提高410t/h煤粉锅炉燃烧效率的研究

针对福建极低挥发分无烟煤在煤粉锅炉中燃烧的稳定性和经济性差的问题,采取增减锅炉各段受热面积,重新调整锅炉各段传热量分配比例,对燃烧与传热过程进行合理规划的技术改造,取得了显著效果。

基于烟道热量分布的受热面积灰程度模型

为了分析燃煤锅炉无烟温测点的对流受热面积灰程度,本文对锅炉的对流受热面的传热特性及工质吸热特性进行热平衡机理分析,得到传热系数与温差之间的关系,建立了对流受热面积灰程度模型。同时考虑对特定受热面进行吹灰操作时,会对其余受热面进出口烟气、蒸汽的温度产生影响,而其余受热面的积灰程度并未改变,提出采用吹灰造成的其他受热面工质温差改变来修正积灰程度模型,增加负荷变量建立二元线性回归模型,提高了仅用温差表征积灰程度的准确性。以高温再热器为例对锅炉过/再热器进行仿真计算,结果表明过/再热器积灰程度的预测结果更加合理准确。

基于车辆表面温度分布的烘干房气流组织优化

为提高畜禽转运货车烘干房内货车烘干的效果和效率,并为烘干过程具有重要影响的烘干房气流组织设计提供有效的依循,通过对烘干过程中车辆与气流间热湿传递耦合关系的分析,提出被烘干车辆表面温度分布不均匀系数可作为衡量烘干房烘干效果的指标。结合现场实测和模拟计算,以车辆表面温度分布均匀性指标为依据对烘干房气流组织进行优化。结果表明:基于车辆表面温度分布的分析,通过减少后置风机的数量,调整送回风口的位置对气流组织的优化,可以降低被烘干车辆表面温度分布不均匀系数,避免为保障车前侧因热风覆盖不均匀而烘干较慢,因而必须延长烘干保证期时长造成的能源浪费问题,同时也避免了车辆轮胎、后方栏杆等部位因过度烘干造成的局部温度过高而带来的安全隐患。

晶圆片快速热处理工艺中温度非均匀性研究

采用传导与辐射耦合传热模型,对晶圆片内传热过程进行了数值模拟,研究了热传输特性变化对于晶圆片表面温度非均匀性的影响.结果表明:硅与掺杂硅导热系数的提高有助于减小沿晶圆片表面的温差,而总的温度水平变化很小;当吸收系数从104降至103 m-1时,晶圆片顶部表面的温度水平和温差骤降,当吸收系数等于103 m-1时,温度水平和温差变化不大;发射率对于晶圆片顶部表面温度水平和温差具有主要影响,提高发射率可以轻易增加晶圆片表面的温度水平;使用改善后特性数据,总的温度水平较基础算例降低约200K.研究结果有助于认识快速热处理工艺中能量传输过程、改善温度监测和控制水平.