冻融条件下通辽粉砂导热系数的试验研究

土体导热系数是进行寒区工程热工计算的重要参数。主要受到含水率、冻融状态等因素的影响。准确测定不同含水率和冻融条件下土体的导热系数,探究其变化规律,对寒区工程热工计算和冻害防治具有重要意义.本文对采自内蒙古通辽某高速公路的路基填土(粉质砂土)在-12.5～12.5℃的温度和0%～14%的含水率条件下进行了导热系数试验.试验结果表明:通辽粉砂导热系数随含水率的增加表现出三个阶段和两次跃变;温度对导热系数的影响随含水率增加分为两个阶段.通过对比相同含水率下正、负温区的导热系数平均值与各温度下导热系数的实测值,确定了最接近导热系数平均值的实测温度,将其定义为该含水率下的最佳测试温度,在该温度下测试导热系数可减少试验次数。     

管内受热气体层流流动热不稳定性理论研究

1前言流体的物性参数在温度发生变化时其动力粘性系数、导热系数也要发生变化。这一特性对换热特性可能有较大的影响．现有的换热器中对流换热计算中考虑流体变物性的影响，都是先假设常物性进行计算，然后再按照近似经验公式进行修正＊．事实上，由于变物性的影响，流体的对流换热可能会出现新的规律，完全不同于常物性下的情形。对于气体而言，其密度随温度升高而减小，动力粘性系数、导热系数随温度上升而增大，变物性效应将更加明显。这是因为对管内受热气体流动，密度减小、动力粘性系数增大都将导致摩擦损失增加，导致质量流速减小，…     

不同温度下泡沫混凝土热物理性能的研究

为研究不同温度下聚苯乙烯(EPS)泡沫混凝土热物理性能参数的变化规律,使用ISOMET2114便携式传热分析仪测试了不同温度下(-10～40℃)泡沫混凝土的导热系数、比热容和热扩散系数;同时,通过改变掺入EPS的体积分数,研究EPS泡沫混凝土热物理性能的变化规律,探究EPS对泡沫混凝土保温性能的影响机理。结果表明:温度对于泡沫混凝土的热物理性能有着显著影响,随温度的升高,泡沫混凝土的导热系数及比热容随之增大,而热扩散系数呈下降趋势;而随掺加的EPS颗粒体积分数的增大,泡沫混凝土的导热系数和热扩散系数先减小再增大,比热容先增大后减小;同时,泡沫混凝土的热物理特性是其干密度的函数,其导热系数随干密度的降低而降低。     

亚临界压力区垂直上升管内传热特性实验研究

本文开展了亚临界压力下垂直上升内螺纹管中水的传热特性的实验研究,并与对应条件下光管内水的传热特性进行了对比、分析.结果发现:内螺纹管和光管中两相饱和流动沸腾换热随热流密度的增加或压力的升高而增大,基本不随质量流速的变化而变化;相同工况下内螺纹管的饱和沸腾换热系数大约为光管的1.1～1.2倍。内螺纹管和光管的过冷沸腾起始干度都随质量流速的减小或者压力的升高或者热流密度的增大而增大;在相同工况下本文实验内螺纹管中的过冷沸腾起始干度比光管中的要小至少0.2。光管中主要发生偏离核态沸腾(DNB),临界干度随热流密度的减小或质量流速的增加或压力的降低而增大;内螺纹管中主要发生烧干,运行参数对临界干度的影响不大。     

非饱和黏土平板撞击实验及状态方程的研究

利用口径为24mm的二级轻气炮实验装置,结合磁测速和光纤探针动态测试技术,分别对含水率为0、8%和15%的3种非饱和黏土试样进行了平板撞击实验,试样的压力峰值区间为1.29~32.54GPa。实验结果表明,含水率对非饱和黏土的冲击压缩特性影响明显。当非饱和黏土受到冲击压缩时,孔隙被进一步压实,滞留在黏土孔隙中的水和空气来不及排出,从而与黏土中的固体颗粒一起,共同支配非饱和黏土的冲击压缩特性;而由于水的相对不可压缩性,导致黏土的可压缩性随着含水率的升高而下降。提出一种修正的三相混合物状态方程,对3种含水率试样的压力-密度曲线进行了拟合,结果表明,该状态方程能够较好地描述不同含水率非饱和黏土的压力-密度关系。     

石墨烯纳米网中的声子干涉效应

石墨烯纳米网(GNM)是一种具有周期性纳米孔分布的单层石墨烯,在热电能量转换、热能存储、场效应晶体管等领域具有广阔的应用前景.本文采用非平衡分子动力学与晶格动力学的方法对GNM的热输运机理进行研究.结果表明:GNM的导热系数随纳米孔数量的增加而减小,部分原因归因于声子布拉格散射引起的带隙产生和声子群速度的降低;横向和纵向纳米孔的间距共同影响GNM热输运过程,当水平间距较小时,GNM的导热系数随纵向间距的增大单调减小,随横向间距的增大单调增大;随着水平间距的增大,在声子干涉和散射的共同作用下,导热系数产生明显的波动.这些结论可为GNM中的热输运调控提供理论参考.     

单根单壁碳纳米管导热系数随长度变化尺度效应的实验和理论

考虑纳米碳管与基体之间的热损失,采用四焊盘-3ω法测量了室温下基体表面不同长度单根单壁碳纳米管(SWNT)的导热系数.SWNT的导热系数在测试长度范围(05—7μm)内随长度的增大而增大,增加的幅度逐渐减小.考虑二阶3-声子过程的影响,采用改进的WV模型预测了SWNT导热系数随长度的变化规律.理论预测的声子平均自由程～175nm.导热系数的测量结果与室温下不同长度SWNT的实验结果相吻合.理论预测结果与实验结果均说明SWNT导热系数随长度变化具有尺度效应. 关键词： ω法')" href="#">3ω法 单壁碳纳米管 导热系数 二阶3-声子过程     

基于改进布谷鸟算法识别瞬态热传导问题的导热系数

基于改进布谷鸟算法反演瞬态热传导问题随温度变化的导热系数.采用Kirchhoff变换将非线性热传导问题转换为线性热传导问题,使用边界元法求解瞬态热传导正问题.将导热系数的反演转化为函数表达式中未知参数的反演,使用改进布谷鸟算法求解未知参数.与共轭梯度法相比,改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感;与布谷鸟算法相比,改进布谷鸟算法迭代次数大大减少.数值算例表明对改进布谷鸟算法,增加测点数量迭代次数增加;增加鸟巢数量迭代次数减少;减小测量误差计算结果更精确,同时迭代次数更少.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演导热系数的准确性和有效性.     

计算导热系数的新公式

在传统的一维传热模型下导热系数的计算公式误差较大.本文通过建立试样内部的三维传热模型,更为科学地考虑了侧壁散热的影响,推导出了计算导热系数的新公式.以橡胶为研究材料进行实验,证明了新公式的合理性.引入影响因子P来衡量侧壁散热对系统的影响程度,分析得到P值随着试样厚度增加而增大.     

液相饱和度对多孔介质稳态导热系数的影响

在非饱和含湿多孔介质传热传质的过程中,由于湿分迁移的存在,使得真实导热系数的测量和处理存在争议。为此,运用有限元方法,求解了二维稳态条件下非饱和含湿多孔体特征单元的温度和热流密度,给出了不同液相饱和度时的有效导热系数。结果表明,对于通常的导热能力固体远大于液体、液体远大于气体的情形,随着液相饱和度的增加,多孔介质的导热系数先迅速增加,然后逐渐趋于平稳。     

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。     

四丁基溴化铵水合物浆体导热系数测量研究

四丁基溴化铵(TBAB)水合物浆体在常压下的相变温度介于0-12℃之间,作为蓄冷材料使用时由于相变过程的存在使得其蓄冷能力较高,而且在管道中具有良好的流动特性,因而是一种理想的蓄冷和冷量输送材料。对比分析了传统导热系数计算公式和基于一维非稳态导热模型导出的导热系数计算公式的区别。利用热线装置分别测量了TBAB溶液和水合物浆体的导热系数。实验得出5-30 wt%TBAB溶液的导热系数在0.4-0.6 W.m-1.K-1之间,并随浓度的增加而减小;10-40vol%的水合物浆体的导热系数在0.5-0.6 W.m-1.K-1之间,并随体积分数的增加而增大;相同体积浓度时A型水合物浆体的导热系数大于B型水合物浆体的导热系数。     

三维有序排列多孔介质对流换热的数值研究

利用CFD软件数值研究了颗粒三维有序堆积多孔介质的对流换热问题. 采用颗粒直径分别为14 mm,9.4 mm和7 mm的球形颗粒有序排列构成多孔介质骨架,在多孔骨架的上方有一恒热流密度的铜板. 采用流固耦合的方法研究了槽通道内温度分布和局部对流换热系数的分布以及对流换热的影响因素. 研究结果表明:热渗透的厚度和温度边界层的厚度在流动方向上逐渐增大,并且随流量的增加而减小;当骨架的导热系数比较高时,对流换热随颗粒直径的减小而略有增大;对流换热系数随聚丙烯酰胺溶液浓度的增大而减小,黏性耗散减弱了对流换热. 关键词： 多孔介质 温度场 局部对流换热系数 数值模拟     

基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

Jiles-Atherton(J-A)模型在磁化建模领域应用广泛,但不同文献给出的J-A模型并不一致,致使采用不同表达式建立的塑性变形磁化模型存在多种版本,其正确性难以甄别.通过对无磁滞磁化方程、能量守恒方程和等效磁场强度方程的梳理与比较,发现原有模型中存在将磁化强度和无磁滞磁化强度混用、将不可逆磁化能量等效于全部的磁化能量、等效磁场强度中应力磁化项界定不清等问题.在此基础上,对上述方程进行了修正,推导了基于J-A模型的塑性变形磁化修正模型.将修正模型计算结果与原模型计算结果、相关文献中的试验结果进行对比,结果表明:与原有计算模型相比,修正模型计算结果的饱和磁化强度和剩余磁化强度随塑性变形增加而减小,矫顽力随塑性变形增大而增大,达到饱和磁化强度时的外磁场强度随塑性变形增大而增大的趋势有所减弱,更符合试验结果,可更准确地反映塑性变形对材料磁化的影响.     

连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究

基于速率方程理论,建立了光抽运气体波导产生太赫兹(THz)激光的能量转化模型,理论分析并求解得到抽运光吸收系数、THz小信号增益系数以及THz输出功率表达式.计算结果表明,THz输出功率随工作物质气压的升高先增加后逐渐减少,随抽运功率的增加、输出镜反射率的减小而增加;最佳工作气压随抽运功率的增大而增大;激发态粒子数以及THz光子通量随波导截面径向逐渐减小,而THz小信号增益系数逐渐增加;抽运饱和、弱抽运吸收与激发态工作物质对THz激光的吸收是限制激光转化效率提高的根源;基于该模型的计算结果与相关文献中的实验数据符合较好.     

环路热管毛细芯有效导热系数的实验研究

通过建立相关测试平台,对一系列环路热管用烧结毛细芯的有效导热系数进行了实验研究,分析了组元配比,孔隙率和浸润工质等参数对有效导热系数的影响。研究发现烧结镍铜毛细芯有效导热系数显著低于单一组元毛细芯,并随着孔隙率的增加而降低,饱和了水的毛细芯导热系数相比干态毛细芯的导热系数有所增加。实验结果与文献中的有效导热系数模型比较,Alexander模型与实验数据拟合最为良好。     

干硬性混凝土低温力学性质试验研究

为探究低温对干硬性混凝土力学性质的影响,以及干硬性混凝土在冻融作用下动弹性模量和质量变化规律,基于室内试验条件,对不同温度梯度(20℃、0℃、-10℃、-20℃、-30℃)下干硬性混凝土的力学参数(fcu、fts、ff、τi)进行测定,并与相同条件下普通混凝土测试结果进行对比,同时对干硬性混凝土进行0～300次冻融循环,测定其动弹性模量和质量变化。得到以下结论:干硬性混凝土和普通混凝土的fcu、fts、ff、τi随温度降低增大;随着冻融循环次数增大,干硬性混凝土的动弹性模量逐渐降低,F300次循环后,干硬性混凝土的动弹性模量下降到73.7%;冻融作用使干硬性混凝土内部结构造成破坏,裂缝的产生及闭合孔隙的打开使试件吸水,产生质量损失出现"负增长"现象。     

离子液体[EMIm]Ac比热容、导热系数及黏度的研究

本文通过实验研究,测定在一定温度范围内,离子液体[EMIm]Ac及摩尔分数分别为0.8、0.6、0.4和0.2的[EMIm]Ac水溶液的比热容、导热系数及黏度。实验结果表明:比热容和黏度受温度影响较大,比热容随温度升高而增大;黏度随温度升高而急剧减小;导热系数受温度影响较小;添加水后,随着水含量的增加即水溶液摩尔分数的减小,比热容增大,相比于纯离子液体,比热容最高增加70%;导热系数最高增加35%;其黏度急剧减小,最高减小82%。本文的研究结果为[EMIm]Ac及其水溶液在吸收式制冷方面的应用研究提供了可靠的数据。     

核介质对介子有效质量的影响

在密度相关的相对论平均场近似下,研究了核介质密度对σ,ω,ρ,π介子有效质量的影响并与线性Walecka模型、非线性Walecka模型及TW模型的计算相比较,结果表明不同模型参数下的介子有效质量的变化不会有太大的差别.在低密度区域内,介子有效质量随核物质密度的增大而减小,而在密度较高时,σ,π介子的有效质量随核物质密度的增大而增大,ω,ρ介子的有效质量随核物质密度的增大其减小趋于平缓.不对称系数α对介子有效质量的影响很小.在TM1参数中σ介子的非线性自相互作用项以及多体耦合项(σπ)²对于π介子有效质量的影响是重要的.     

近红外光谱法预测粗皮桉木材气干密度的影响因素分析

采用近红外光谱分析技术,对粗皮桉木材气干密度校正模型的影响因素进行比较研究.使用直接测量法测量了粗皮桉木材的气干密度,并用近红外光谱仪采集试样的近红外漫反射光谱,对不同切面、厚度、含水率和粗糙度的粗皮桉木材试样的原始光谱进行二阶导数预处理并选择一定光谱段建立回归模型.以50～140个试样作为校正集建立木材气干密度的偏最...