新型CO2近零排放中低温太阳能化石能源互补系统研究

本文提出了新的CO₂近零排放中低温太阳能化石能源互补系统（ZE-SOLRGT）并对其进行了热力性能分析。该系统在SOLRGT系统基础上引入纯氧燃烧,构成以水为工质的准联合循环。中低温太阳能集热与水蒸发过程相集成,改善了换热匹配,增大了工质流量,提高了输出功与热效率;并通过热化学反应品位得以提升,最终借由燃机循环实现高效热功转换。系统以低能耗实现了CO₂近零排放。研究表明ZF-SOLRGT相对SOLRGT尾气排放（火用）损减少了50.5%,热效率提高了3.6%,实现了CO₂分离与能源高效利用的一体化集成。     

近地面大气湍流平均动能耗散率测量与分析

用三维超声风速计测量了合肥地区风速脉动和温度脉动数据,并用二阶和三阶径向风速结构函数以及相似理论估算了湍流动能耗散率,估算结果基本一致.其与稳定度相关性分析表明.在大气处于中性条件下,湍流动能耗散率最大,并随|z/L|值增大而下降;Kolmogorov耗散尺度η与ε1/4成反比,其与稳定度z/L的变化趋势与ε随z/L的变化趋势正好相反;C2n在大气处于中性条件下最小,并随|z/L|值的增大而增大,但在不稳定条件下C2n增大得更快.热力湍流内尺度不能用湍流动能耗散率ε进行计算,而应引入与温度θ梯度有关的耗散率εθ.     

激光辐照热力耦合问题的相似性

由量纲理论出发,分析了激光辐照热力耦合理论的无量纲化基本方程组。在一定的近似条件下,导出了激光辐照热力耦合问题的一般相似性准则,该相似准则不受与温度相关的材料特性的约束。在此基础上给出了强激光辐照充压圆柱壳体热力效应的缩比方法,并对一组实例进行了计算,得到了缩比模型与原型结果几乎完全相似的结论。理论分析与数值计算表明,激光辐照热力耦合问题在合理的近似下满足相似律。     

基于光滑有限元法的热-弹相场断裂研究

基于相场理论,论文构建了热力耦合作用下热-弹性材料的复杂断裂控制方程,采用光滑有限元法对该模型进行了数值离散;设计编写了相应的Matlab计算程序;开展了热-力载荷下的二维拉伸断裂模拟,将结果和有限元计算结果对比,吻合一致.同时采用该模型开展热冲击下陶瓷板的多裂纹扩展过程模拟,计算结果和实验结果吻合良好,验证了论文方法的有效性.     

NiTi形状记忆合金裂纹尖端热力耦合行为研究

本文对NiTi形状记忆合金I型裂纹尖端热力耦合行为进行了数值仿真分析和实验验证。建立了包含相变和热力耦合的本构模型,通过有限元计算得到了裂纹尖端附近的纵向应变、马氏体体积分数和温度场分布,依据马氏体相变情况对裂纹尖端有效应力强度因子进行了修正,揭示了加载速率对形状记忆合金裂纹尖端有效应力强度影子的影响规律。参数研究表明,随着加载频率的增加,裂纹尖端附近温度逐渐升高,马氏体相变区域逐渐缩小,有效应力强度因子呈下降趋势,形状记忆合金表现出增韧效应,有助于减缓裂纹扩展。本研究结果对于揭示热力耦合作用下超弹性形状记忆合金疲劳裂纹扩展规律具有重要参考意义。     

基于有限变形单晶塑性滑移的微观热-力耦合模型及其有限元计算

基于率相关的晶体塑性滑移理论,论文考虑晶体内部塑性变形产生的热以及快速热冲击作用下温度急剧变化产生热应力的热力双向耦合效应,建立起微观单晶的瞬态热-弹-塑性耦合模型,推导出与温度有关的剪应变率和弹塑性切模量公式.根据论文建立的模型,对ABAQUS软件进行二次开发[1],数值模拟出/{100}单晶Cu在单轴拉伸状态下的应力、应变与温度的关系和弹性模量的变化,结果如下:轴向应力随温度升高先呈线性增加再呈非线性减小,轴向应变随温度增加而增加;弹性模量随塑性变形的增加而降低,与分子动力学模拟的趋势[2]是一致的.数值实验表明,论文建立的模型和算法是正确合理的,且计算量远远小于分子动力学模拟.     

冰箱微通扁管冷凝器的热力仿真

本文提出了一种用于冰箱或冰柜系统的扁管式冷凝器的结构设想,建立了现有板管式和新型扁管式冷凝器的数理模型,并基于有限差分法和等效热阻法分别编写了相应的热力仿真程序,对两种冷凝器的热力性能进行了详细的比较分析。结果表明:新型扁管式冷凝器的散热性能比现有板管式提高大约25%,具有使冰箱系统的能效比进一步提高的潜能。另外,本文还深入研究了扁管孔数、扁管孔径、扁管宽度、制冷剂流量等参数对扁管式冷凝器散热特性的影响规律,发现制冷剂流量和扁管宽度是影响扁管冷凝器散热性能的两个重要因素,对未来扁管式冷凝器的优化设计提供了必要的理论基础。     

多年冻土区埋地输油管道热力影响研究

基于冻土区土壤带相变的传热过程建立了埋地管道周围土壤温度场的二维计算模型,采用数值方法对其进行了求解,并模拟了在不同油温、不同保温层厚度与不同土壤含水量等因素影响下管道运营期内管道周围土壤的温度变化。研究结果表明,采用等效热容法能较好地处理冻土相变问题并能有效地应用于埋地管道周围土壤所受热力影响的计算,能够为预测管道运营期内周围土壤的融化范围提供技术支持。     

太阳能驱动的Einstein制冷循环热力性能分析

对太阳能驱动的Einstein制冷循环进行了详细的热力性能计算,并针对不同的蒸发温度、冷凝温度以及发生温度对系统COP的影响进行了分析计算,得出影响曲线。得出结论:通过改变运行工况来提高系统COP这条路行不通,要从根本上提高系统COP,只能通过对换热器的强化、系统部件的合理布置、以及新工质对的选取等方法来实现。     

吊舱式直升机瞬变电磁多分量标定研究

建立以导电回线为目标体的三分量瞬变电磁系统标定模型,推导出单一Z分量激发下X、Y、Z三分量响应的表达式,计算并分析了吊舱在不同高度、不同倾角下的响应特征。本文为三分量瞬变电磁系统的测线响应标定提供了理论依据。