旋转式斯特林制冷机热仿真分析与优化

旋转式斯特林制冷机在工作时会放热,主要包括压缩放热、驱动元器件放热和电机定子放热,放热引起的温升会影响制冷机和红外系统的性能。本文利用Ansys有限元软件对旋转式斯特林制冷机进行瞬态热仿真分析,得到制冷机各零件的温度分布。模拟结果表明,在对流换热系数为3 W/(m~2·℃)条件下,制冷机表面电机外壳温度最高,最高温度为外壳中心(36.85℃),沿压缩端、冷指端两个方向,温度逐渐降低。实验与仿真结果基本一致,证明了模拟方法的有效性。忽略对流换热,对制冷机进行散热仿真优化后,有效抑制了制冷机温升,制冷机整体温度降低约4℃。     

红外窗口辐射导热耦合换热研究

针对高速飞行器典型红外窗口材料及气动加热外部热环境特点,建立红外窗口辐射导热耦合换热模型,采用光线跟踪法及有限差分法研究了红外窗口内部温度分布。考察了材料的物性、热边界条件等因素对温度分布的影响。研究结果表明,壁面对流换热系数、光谱吸收系数对红外窗口内部温度分布影响很大。     

杏鲍菇热风干燥中热质传递的实验及模拟研究

杏鲍菇作为一种营养价值高、市场需求量大的典型食用菌,热风干燥是其主要加工方法。本文以干燥条件和切片厚度为实验变量,探究热风干燥中杏鲍菇切片的干燥特性(干基含水率、干燥速率)随时间的变化规律。考虑切片的收缩变形和热物性(导热系数、比热容)随含水率的变化关系,建立了热风干燥条件下杏鲍菇切片的热质耦合数值模型。结果表明：杏鲍菇切片的干燥速率随干燥温度的升高而增大,随切片厚度的增加而减小;杏鲍菇切片在对流干燥过程的收缩变形存在明显的非线性,尤其是在降速干燥阶段。并且,数值模型的预测结果与实验测试数据吻合良好,为准确预测杏鲍菇切片的热风干燥特性提供了依据,对菌类干燥工艺优化有重要的指导意义。     

双行程红外辐射振动流化种子干燥的传热传质研究

在深入研究单行程红外辐射振动流化种子干燥的基础上，本文开拓出双行程振动流化干燥，其特点是在干燥过程中种子与供热热风均经两次行程，干燥装置总高度不变，其干燥行程增加20％．通过非稳态干燥动力学实验研究表明，增加内行程种子总脱水率增加87％，总干燥周期为单行程的1／1．8，料温为其0．82（47℃／57℃）倍．由于增加内筒使恒速段延长并提高了梅这段的干燥速率，整个干燥过程适应种子的生理生化特性，因而可保持种子的活力。文中根据干燥速率方程分别实验研究了辐射、对流与导热在强化种子传热传质过程中的各自贡献．这些研究为我国的‘种子工程’尤其是品种繁多、特性各异干燥难度较高的蔬菜种子干燥提供了理论依据与技术基础。     

螺旋管内高压汽液两相强制对流沸腾传热试验

螺旋管式蒸汽发生器或热交换器在核电站、直流锅炉和各种化工设备等领域中都有相当广泛的应用。在高压水回路上对螺旋管中汽液两相强制对流沸腾传热特性进行了试验研究,得到了立式上升流动螺旋管内过冷水紊流流动和过热蒸汽紊流流动时的放热系数。用修正L-M关系式整理了立式上升流动螺旋管内两相强制对流区放热系数,螺旋管在该区的放热系数大致范围为25-40 kw／(m2·℃)。     

真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移特性

摘 要 对真空下过热蒸汽和常压下空气干燥木材时的水分迁移特性做了对比性实验研究,在同一温度水平下,真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移速率明显高于常压空气的速率,且随蒸汽过热度和真空度的提高,木材中水分迁移速率加快。文中分析指出:常压空气干燥时,水分通过边界层依靠扩散,而真空过热蒸汽干燥依靠内外蒸汽压差,其传质阻力可以忽略,故干燥速率快。     

半透明平板边界放射辐射热流密度的反问题

对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各种向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的导热系数和平板厚度等参数对反学演精度影响的分析表明,方法是可行的。     

半透明平板边界入射辐射热流密度的反问题

对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的导热系数和平板厚度等参数对反演精度影响的分析表明,方法是可行的。     

谷物的红外辐射振动流化优化传热传质机理研究

在与工业设备相仿的螺旋提升红外辐射振动流化模拟干燥机与热风固定床中，研究了谷物玉米的干燥特性，分析了物料的干燥动力学的实验规律，阐明了红外辐射振动流化高效、优质优化传热传质的机理。     

SOSA模型下高剥离态的辐射衰减速率系数

在SOSA模型下,计算得出Ni-like、Cu-Like、Zn-like(Xe、Gd、Dy、Au)离子的3d-nf(n=4,5,6)的辐射衰减速率系数Ar,结果表明,由于旁观电子和核电荷数的不同,使辐射衰减速率系数呈规律性变化,同时对Ni-like Ta45+的辐射衰减速率系数与采用相对论参数势方法得出的辐射衰减速率系数作了比较,结果比较一致.     

非能动传热球床堆有效导热系数的壁面效应分析

本文针对非能动传热机制下简单立方球床堆有效导热系数进行了数值研究,根据有效导热系数的空间分布特性,对球床堆的近壁面区域和主体区域作了划分;分析了不同非能动传热机制下的有效导热系数的壁面效应;最后分析了导热、辐射和自然对流对近壁面和主体区域有效导热系数的贡献。结果发现,近壁面区域是在壁面附近一个球径范围内的区域;由于辐射和自然对流的影响,相同温度下近壁面有效导热系数比主体区域的有效导热系数小了近15%。当温度分别超过950 K和1080 K时,辐射成为球床堆主体区域和近壁面区域的主导传热机制;自然对流对有效导热系数的贡献并不大,当温度超过600 K时,自然对流可以忽略。研究结果可以为高温球床堆的设计与优化提供理论基础。     

空气横掠铸铁椭圆矩形翅片管的对流放热特性研究

一、前言 本文对空气横掠铸铁椭圆矩形翅片管单管时的对流放热特性进行了试验研究,分析了椭圆翅片管的几何尺寸对对流放热的影响,得出了对流放热的无因次关联式。 与圆翅片管相比,椭圆翅片管具有传热性能较好、流动阻力较小的优点,因而在工业上得到了应用,并且发表了一些研究文章。在这些研究中,试验用椭圆翅片管的材料     

同时确定换热器管内介质放热系数和污垢系数的经验方法

本文在实验研究的基础上,提出了一种可以通过实验数据的整理,同时确定煤加压制气废热换热器内含有高压不凝性气体的水蒸汽管内强制对流凝结放热系数及焦油污垢系数的经验方法,方法正确可靠,可应用于工程设计。     

非等温竖壁的自然对流与辐的复合换热

采用数值计算与差分干涉方法,对非等温竖壁的自然对流与辐射的复合换热进行了理论和实验研究,由于冷凝器水平排管的影响,竖壁温度沿高度产生周期性变化;局部对流换热系数呈起伏振荡和下降分布,水平排管的间距对局部对流换热系数有明显的影响,辐射换热的存在使得竖壁平均温度降低;在Ra=2.5×10~7-5.0×10~8,s/d=6-16范围内,辐射换热量的份额随Gr数的增大而有所增加,给出了计算非等温竖壁平均换热系数的准则关系式,为设计该类冰箱背壁散热提供了依据。     

用激光全息干涉法研究水平圆管大空间自然对流的局部放热系数

作者用激光全息干涉法研究了水平圆管的自然对流,得出了计算局部和平均放热系数的经验公式并和各种不同数值解进行了比较。     

水平圆柱相变单元蓄放热动态特性研究

通过实验和数值方法研究了水平圆柱蓄热单元蓄、放热过程中换热特性的共性和差异,分析了壁面温度在高于/低于相变温度10 K的间隙性周期热边界条件下,蓄放热单元的热动态特性。结果表明,在相变起始阶段,蓄、放热过程主要以导热换热方式为主;随着蓄放热过程的进行,蓄热过程的换热方式转变为以自然对流主导,放热过程则仍以导热主导。在本文所研究的等温差等时长的间歇交替蓄-放热循环中,由于蓄热融化速率大于放热凝固速率,会出现由不稳定状态发展到周期稳定状态的演变过程;在周期稳定工况下,蓄放热单元会在完全液相到液固两相共存间交替变化。     

类氦氪离子双电子复合的相对论计算

本文采用相对论性的Flexible Atomic Code (FAC)程序计算类氦氪离子的双电子复合截面及速率系数。其中自电离速率的计算采用相对论扭曲波近似，并考虑了组态相互作用的影响。文中还将所得的自电离和总辐射速率与采用MCDF和HULLAC计算得到的结果作了比较。我们检验了n-3标度律的有效性并用它对速率系数做了外推。文中还讨论了辐射分支比随不同共振峰和原子序数的变化以及级联辐射的影响。     

Au~(34+)离子双电子复合过程的理论研究

复杂结构离子的双电子复合(DR)速率系数在核聚变、极紫外光刻光源等应用研究的等离子体谱模拟中具有重要的价值.利用基于全相对论组态相互作用理论的FAC程序包,详细计算了Au~(34+)离子的双电子复合速率系数.研究分析了激发、辐射通道,组态相互作用,级联退激对DR速率系数的影响.其中,级联退激对DR速率系数的贡献必须予以考虑.对双电子复合、辐射复合以及三体复合速率系数做了比较,在温度大于1 eV范围,双电子复合都大于辐射复合以及三体复合速率系数,相应的DR过程对于等离子体离化态分布和能级布居以及光谱模拟都极为重要.对基态和第一激发态的DR速率系数进行了参数拟合,拟合值与计算值的偏差小于1.73%.研究结果将为复杂结构离子双电子复合过程的进一步研究提供参考.     

高电荷态氪离子双电子复合过程的理论研究

本采用相对论的Flexible Atomic Code(FAC)程序计算类氯Kr^34 离子双电子复合的截面及速率系数，其中用n^-3标度律对速率系数作了外推。中我们还讨论了辐射分支比随不同共振峰的变化以及级联辐射的影响。     

细致能级光电离与辐射复合速率系数的计算及讨论

在以前所计算的细致能级光电过程截面数据的基础上,用修正的Gramm-Schmidt方法做三次样条函数的最小二乘拟合,在LTE近似条件下,取光子分布函数为Planck分布,自由电子分布函数为Maxwel分布,给出了光电离与辐射复合速率系数积分在样条参数下的表达式,并计算了类氦铷、类氦铌离子光电离与辐射复合速率系数。分析了能级跃迁下的速率系数向轨道跃迁速率系数的过渡关系,并对文[1]给出的半经验公式进行了评价。