一、物体加热时间的分析(解)计算(论文文献综述)
钟流发[1](2021)在《汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化》文中进行了进一步梳理调质热处理是指钢件经淬火后进行高温回火的复合工艺,主要作为中碳钢或中碳合金钢的的预备或最终热处理。等温正火是在普通正火工艺上增加等温阶段,具有金相组织更均匀,变形更小的优点。目前主要广泛应用于汽车变速器齿轮、轴的预备热处理或要求不高的最终热处理。45钢具有工艺成熟、价格低等优点,在机械行业应用广泛。但45钢调质热处理有周期长、切削加工性不好、成本高等不足。某汽车零部件企业生产的汽车变速器二轴输出法兰,45钢调质热处理,存在热处理周期长、刀具寿命短、感应淬火内孔变形大等问题,导致生产成本过高。本文拟采用周期更短、成本更低的等温正火工艺代替调质工艺,实现企业提高效率、降低成本的目标,并为类似产品提供参考。首先,阐述了固态金属相变相关理论,并通过JMatPro分析软件得到45钢材料的热处理相变、CCT/TTT等参数要求。分析了瞬态温度场的控制方程以及计算得到第三类边界条件下试棒零维温度场的分析解。而后,通过ANSYS瞬态温度场仿真分析,得到试棒等温正火及调质的热处理工艺仿真曲线,与试棒等温正火分析解进行对比分析,两者最大相差2.63%。同时仿真得到法兰等温正火及调质的热处理工艺模拟曲线,结果表明等温正火比调质工艺可减少38.97%工艺时间。其次,通过实验验证等温正火及调质热处理仿真工艺,进行了硬度、金相组织检验、单向拉伸试验。通过车削、磨削、钻孔实验对比分析热处理对法兰加工表面质量以及刀具寿命的影响。对法兰感应淬火工艺进行对比实验并优化,通过调整感应加热器与法兰之间的间隙,降低了淬硬层深度从而减小法兰内孔的变形。实验结果表明:(1)法兰等温正火后切削表面质量满足要求,而钻头刀具寿命是调质热处理的1.6倍。(2)当感应加热器与法兰之间的间隙由4.00mm增加到5.00mm时,淬硬层深度由2.50mm降低至1.75mm,而内孔变形由0.036mm减小至0.016mm,满足工艺要求。并通过MATLAB拟合得到淬硬层深度的三次多项式,可实现淬硬层深度的预测。最后,对等温正火热处理的法兰成品进行强度分析,对法兰整体强度、内花键压应力、弯曲应力、齿根最大剪切应力及对应的安全系数进行理论分析计算,并根据现有外花键齿根最大切应力计算公式,推导出内花键最大切应力计算公式。基于Archard磨损理论对法兰与油封配合的表面磨损量进行了理论计算,得到各档位下法兰表面磨损量的计算公式。随后对法兰进行了静力学仿真及耐久试验台架试验。结果表明各项应力及安全系数的理论计算值及仿真结果最大偏差7.89%,均满足要求。
詹飞龙[2](2018)在《翅片管式换热器表面粉尘颗粒物沉积特性的数值模拟与实验研究》文中研究指明翅片管式换热器是目前制冷空调、化工等多种行业中常用的换热器形式。房间空调器中所使用的翅片管式换热器经长期运行后,表面会积聚大量的灰尘,这些灰尘会增大气流在翅片间的流动阻力并同时增大翅片侧的热阻,导致空调器的长效性能出现衰减。对于空调系统的能效,人们不仅关注空调器新出厂时的能效水平是否达到国家能效标准的要求,更关注空调器在长期使用过程中的能效是否会因积尘而导致出现严重的衰减。因此,为了能够评价空调器的长效性能衰减情况并提高空调器的长效性能,有必要从建立加速测试方法、构建评价标准、优化换热器结构等多方面来开展研究。而目前在这些方面的研究存在一些不足之处,包括缺乏能够快速预测空调换热器表面积灰过程的模拟方法、缺乏能够定量分析积灰对空调换热器性能衰减影响的测试方法、以及缺乏能够方便地预测积灰对换热性能的影响从而能够快速检测换热器结构优化效果的分析工具等。本文的工作则是基于目前空调换热器长效性能研究中存在的不足来开展针对性的研究,主要的研究内容包括理论建模部分和实验研究部分,并取得了如下的研究成果:1)建立了翅片表面为干燥状态时的颗粒物沉积的数值模型。本文通过分析翅片表面干燥时的颗粒物沉积的物理过程,依次建立了颗粒物传输子模型、颗粒物-翅片碰撞子模型和颗粒物-污垢层碰撞子模型。通过将惯性颗粒物设置为具有球型形状的离散相,并分析颗粒物在翅片流场间所受到的气流曳力作用,来计算颗粒物的运动轨迹;通过分析入射颗粒物在与翅片/污垢层碰撞形变过程中的能量守恒和受力平衡情况来得到入射颗粒物的沉积判定条件以及已沉积颗粒物的移除判定条件,并计算得到入射颗粒物发生沉积时的临界碰撞角、临界沉积速度以及已沉积颗粒物发生移除时的临界移除速度。并基于模型分析了波纹翅片流场间的颗粒物运动轨迹和颗粒物分布特性、以及不同翅片结构参数和工况参数对干颗粒物沉积率的影响。2)建立了翅片表面为析湿状态时的颗粒物沉积的数值模型。本文在上述干工况下颗粒物沉积模型的基础上,考虑了翅片表面含湿时对颗粒物运动轨迹以及颗粒物捕集作用的影响。通过分析湿空气中的水蒸气在翅片和液膜表面的传质过程,来分别建立冷凝液滴的形成和生长的数学描述;当翅片表面含湿量较大时,冷凝液滴对颗粒物具有纯捕集作用,此时的颗粒物捕集效率由颗粒物的运动轨迹来决定;当湿污垢层内的含湿量逐渐降低时,颗粒物将与湿污垢层表面发生碰撞作用,此时的颗粒物捕集效率由颗粒物的沉积判定条件来决定。并基于模型分析了波纹翅片表面含湿时的颗粒物运动轨迹和颗粒物分布特性、以及不同翅片结构参数和工况参数对表面含湿时的颗粒物沉积率的影响。3)实验研究了干工况和析湿工况下换热器表面积尘特性以及湿颗粒对空气侧性能的影响,并对颗粒物沉积模型进行了实验验证。分别设计并搭建了换热器在干工况和析湿工况下的积灰可视化实验装置;拍摄了干/湿颗粒物污垢在换热器翅片表面的分布特征,实验分析了不同结构因素和工况因素对颗粒物沉积质量的影响、以及表面沉积的湿颗粒对空气侧压降和换热性能的影响;将实验拍摄结果与模型计算结果进行了对比,并分别将干工况下和析湿工况下的换热器翅片表面颗粒物沉积质量测量结果与模型计算结果进行了对比,对比结果表明翅片表面的干颗粒物和湿颗粒污垢层的分布形态以及污垢层的厚度预测结果均与实验结果能够较好地吻合,模型的颗粒物沉积质量预测结果与实验数据之间的误差均在±20%以内。4)建立了换热器积尘后的污垢翅片效率计算模型。本文通过将表面覆盖有颗粒物污垢的环形翅片处理成由二维化的污垢层覆盖在一维化的干净翅片表面,从而可以方便地计算得到污垢翅片的温度分布,并最终计算得到污垢翅片效率;并通过当量半径转化的方法,将环形污垢翅片的翅片效率计算模型拓展为带圆孔的方形翅片的翅片效率计算模型。并基于模型分别分析了在精确给定和估算给定的翅片两侧污垢层厚度分布以及空气侧对流换热系数的输入参数条件下,换热器积尘后的换热量预测结果,计算结果表明本模型的误差在工程应用允许的范围内。
王珺琳[3](2017)在《中厚板层流冷却过程温度场模型与实验研究》文中研究表明层流冷却模型是进行热轧控冷的核心和关键。层流冷却控冷的目的是细化晶粒从而改善性能,而提高控冷效果的前提是建立精确的温度场模型;换热系数作为模型边界条件的关键参数,其准确性是保证模型精度的基础。本文在建立温度场模型的基础上,采用实验测温的方法对换热系数进行求解,得出换热系数公式,应用于层流冷却模型中,并验证模型精度。本文的主要研究内容如下:(1)建立中厚板过程模型。针对上下表面的冷却差异,提出基于整体厚度方向上的传热模型,根据空冷和水冷条件下不同的边界条件,采用不同换热系数模型,结合初始条件利用有限差分法进行数值求解,得到最终矩阵,按照时间顺序完成对厚度方向的温度场模拟。(2)基于改进粒子群算法的换热系数求解。换热系数是影响温度场模型准确性的关键。通过数值实验测试,改进的粒子群算法在精度和稳定性上均优于共轭梯度法和GA算法。因此,本文采用改进的粒子群算法对换热系数模型中各参数进行辨识。(3)设计并进行温度测试实验。包括实验平台的搭建,通过COMSOL软件仿真模拟温度场分布确定测温孔径和深度,与原温度场误差益).1%,并进行初步实验。根据初次实验存在的问题改进钢坯加工试样,增加保温挡水措施,改变实验条件采集不同工况下的测温点数据,并对热电偶及采集系统进行误差校准,最大误差为1.1℃。(4)温度场模型准确性验证及参数优化。针对轧后控冷过程的空冷-水冷-返红三个阶段分别求解上下表面换热系数模型,代入温度场模型比较测点计算结果与实测值误差,空冷偏差≤2.4℃,水冷偏差≤7.7℃,返红偏差≤8.5℃,均优于基于经验公式得到的误差数据,根据静态温度场计算结果模拟钢坯动态五次通过的温降过程,分析辊速对钢坯温度场的影响。将上述温度场模型及反算得到的换热系数结合实验进行计算分析,91.7%以上测试点误差在8.0℃之内,取得较好精度效果,模型有效。
胡兵华[4](2015)在《山区国省干线沥青路面就地热再生施工过程温度场分析与控制研究》文中指出沥青路面就地热再生技术的实施受很多因素的影响,关键是受再生设备及工艺的影响。热风循环再生设备是热再生中经常使用的一种,相对于其他设备对温度具有较好的把控。温度特征的控制是就地热再生工艺施工控制的核心,因此对就地热再生沥青路面的施工过程温度场的控制研究具有重要的意义。就地热再生施工过程包含三个关键部分:对路面加热、铣刨旧路面拌和新旧料、摊铺碾压。通过两台或三台热风循环加热再生设备预热路面,将路面软化;随后铣刨机将一定厚度的表层沥青路面破碎形成料垄;根据施工需要添加新沥青并经复拌机拌和形成再生料;最后通过摊铺碾压形成再生路面。整个施工过程都与温度息息相关,对各个施工阶段的温度场进行控制研究,以图实现最佳的施工状态既能保证施工质量又能减少资源损耗。在流体力学和传热学理论的基础上,论文利用fluent数值分析软件对施工过程的路面预热阶段、料垄散热阶段、混合料搅拌阶段进行了温度场变化模拟实验。通过对各个阶段不同工况条件下的施工进行模拟,得出温度云图及搅拌过程流场云图等,进而设计最佳的机械配置,以达到最佳的施工效果。进行再生路面施工不得不进行沥青的老化与再生话题的讨论。论文通过室内试验与仿真模拟相结合的方法研究就地热再生过程中老化沥青的扩散作用;根据Fick定律,分析再生剂在再生路面施工过程中与老化沥青的扩散还原作用。通过对不同搅拌时间、不同温度、不同粘度再生剂的试验研究,得出不同因素在温度影响下老化沥青的还原程度;利用有限分析软件模拟再生剂在旧料沥青薄膜中不同温度及拌和时间下的还原作用。在进行大量的室内试验和模拟实验并得出相关结论后,将成果应用于山区国省干线沥青路面的就地热再生实际项目中。将现场测得各阶段温度场控制数据与数值模拟温度结果相比较,并检测其施工后路面的相关指标,结果表明模拟效果与实际情况相符,路面的使用性能满足规范要求。
吴彬[5](2015)在《锂离子动力电池热设计方法研究》文中进行了进一步梳理锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等优点已成为车用动力电池的主流选择。然而,车用锂离子动力电池在使用过程中面临温度分布不均匀、局部温度过高等热问题,严重影响其性能、寿命和安全。为了应对动力电池的热问题,有必要对单体电池进行热设计优化,以改善电池热特性,降低热管理系统的复杂性。本文聚焦锂离子电池单体(而非电池模块或电池组)在正常状态(区别于热失控状态)下的热问题,从热参数估算、热模拟、热设计三个方面开展了系统性的研究。其中,热参数的估算结果是电池热模拟的重要输入,而电池热模拟是开展热设计的必要手段。针对层叠式锂离子电池的结构特点,本文提出了基于时域和基于频域的两种热参数估算方法。在时域方法中,通过测量电池被外热源加热后的时域温度响应,建立反映实验过程的传热模型,调整传热模型中的参数以使模拟结果与实验结果的差异最小,实现了比热容、导热系数等多个热参数的原位、同步估算。实验结果表明,层叠式电池的导热系数具有明显的各向异性。在频域方法中,通过测量电池在不同频率的正弦加热下的相位分布,利用本文推导的二维热阻抗谱模型,可以估算电池各向异性的导热系数。利用热参数的估算结果,本文建立了层叠式锂离子电池的多维热电耦合模型,电池表面多点的温度测量结果验证了模型的准确性。运用经过验证的热电耦合模型,分析了影响层叠式电池温度分布的原因,发现极耳与电芯间的热量交换对电池的温度分布起主导作用。基于此,本文对热电耦合模型进行了合理简化,推导了电池展向温度分布的分析解,结果与数值解吻合程度良好。本文还对圆柱卷绕式电池进行了热电耦合模拟,研究了卷绕式电池的温度分布特征,比较了不同构型的电池热特性。利用展向温度分布的分析解和热电耦合模型的数值解,本文对层叠式电池的热设计进行了优化。首先,基于展向温度分布的分析解,优化了同侧和异侧两种极耳布置方案下的电芯长宽比和极耳位置。其次,基于多维热电耦合模型的数值解,建立了针对层叠式电池的热设计方法,优化了电池的结构尺寸,比较了不同容量电池的热特性,从热特性的角度提出了电池容量上限确定方法。本文所提出的热设计方法对卷绕式等其他构型,或储能等其他用途的电池也有借鉴意义。
雷汉伦[6](2015)在《平动点、不变流形及低能轨道》文中认为由于平动点特殊的几何位置和复杂的动力学特征,使其一方面可作为对太阳活动和空间环境进行科学探测的理想位置,另一方面可作为太阳系行星际探测任务的中转站。近些年兴起的交叉学科-空间流形动力学在科学研究和工程应用方面受到极大的关注,为深空探测中不能简单用二体动力学近似的复杂任务轨道设计提供了理论基础,特别是应用于低能转移轨道设计方面,为任务实施节省燃料消耗,具有明显的工程应用价值。研究中采用的基本动力学模型有将主天体看作理想质点的限制性N体问题以及不规则小行星多面体模型,其中限制性N体系统包括JPL行星历表定义的真实力模型、限制性四体问题、圆或椭圆型限制性三体问题、圆或椭圆参考轨道对应的相对运动模型。圆型和椭圆型限制性三体问题统称为限制性三体问题,特别地,当主天体轨道偏心率为零时,椭圆型限制性三体系统退化为圆型限制性三体系统;当系统质量参数μ为零时,圆型限制性三体问题退化为圆参考轨道对应的相对运动模型,椭圆型限制性三体问题则退化为椭圆参考轨道对应的相对运动模型。另外,若将除两个主天体引力外的引力作用均看作是摄动的话,限制性四体问题和JPL行星历表定义的真实力模型也可看作是受摄限制性三体系统。在以上动力学模型框架下,我们就平动点动力学、不变流形转移理论、低能转移轨道设计、不规则小行星附近平动点动力学等方面进行了研究,取得一些成果。研究内容丰富了空间流形动力学理论,并为其在深空探测中的应用提供理论铺垫。以下是本论文的主要创新点:研究了椭圆参考轨道对应相对运动构型的级数解。将主星附近的周期运动展开为轨道偏心率,平面内振幅和垂直平面振幅的级数解形式。以Lawden解作为初始解,采用Lindstedt-Poincare方法构造了任意高阶的分析解,该分析解为椭圆参考轨道对应的大尺度编队构型提供了一个较为精确的数学表达式,且可直接应用到编队飞行的构型捕获、保持与重构等问题研究中。基于相对运动方程的解,提出一种新的构造圆型和椭圆型限制性三体系统下平动点轨道的方法。首先研究了椭圆参考轨道对应的相对运动模型下任意平动点附近的周期构型的高阶级数解,然后利用相对运动模型下平动点附近的周期构型为初值,结合数值连续和多点打靶法求解圆型和椭圆型限制性三体系统下平动点附近的周期或拟周期轨道。构造了圆型限制性三体系统下三角平动点附近的级数解。当μ<μc时,圆型限制性三体系统下三角平动点是线性稳定的,Lyapunov中心流形定理表明其附近存在三种基本运动类型,分别为长周期运动、短周期运动和垂直周期运动。三角平动点附近的一般运动为拟周期轨道,是以上基本周期运动类型的叠加。考虑到运动方程的非线性项,将三角平动点附近的拟周期轨道展开为长周期振幅、短周期振幅和垂直周期振幅的级数解形式,在计算机辅助下半分析地构造了任意高阶解。级数解的优势就在于:轨道上的任一点可由某一组参数唯一确定,这些参数可以作为轨道优化的优化参数,在实际任务轨道优化设计中特别适用。研究了小推力限制性三体系统下人工平动点附近的运动形态。与经典的圆型限制性三体系统不同的是,可以通过施加小推力推进,将空间中某些有利于实际任务的点转变为人工平动点,因此人工平动点大大增加了任务设计的灵活性,从而适应实际任务需求,比方说对主天体极区的连续观测、对太阳活动的提前预报等。构造了椭圆型限制性三体系统下共线平动点附近Lissajous和Halo轨道对应不变流形的级数解。由于太阳系中所有的太阳-行星和行星-卫星系统,主天体在轨道面内均作椭圆运动,于是椭圆型限制性三体系统比圆型限制性三体系统能够更加精确地近似太阳系中的三体系统。研究中,我们将Lissajous和Halo轨道对应的不变流形展开为五个参数的级数解形式,他们分别为轨道偏心率、不稳定流形振幅、稳定流形振幅、平面内振幅和垂直平面振幅。利用构造的级数解,可以描述椭圆型限制性三体系统下共线平动点附近的稳定流形、不稳定流形、穿越轨道、非穿越轨道、Lissajous轨道、Halo轨道。特别地,当轨道偏心率为零时,级数解可退化描述圆型限制性三体系统下共线平动点附近的中心流形和双曲流形。构造了椭圆型限制性三体系统下三角平动点附近拟周期轨道的级数解。研究中,将椭圆型限制性三体系统下三角平动点附近的运动展开为关于轨道偏心率、长周期振幅、短周期振幅和垂直周期振幅的级数解的形式,并构造了任意阶数的级数解。为了验证所构造级数解的正确性,我们计算了不同阶数级数解对应的收敛域。类似于地月弱稳定轨道(WSB轨道)思想,求解了从近地停泊轨道出发,到地-月系三角平动点附近的短周期轨道的两脉冲和小推力低能转移轨道。相较于传统的Hohmann转移轨道,这里计算的低能轨道可节省大量的燃料消耗。在圆型限制性三体系统下,提出基于Jacobi常数C的地月轨道设计方法,结合微分修正获得转移轨道参数之间的关系,包括转移时间、速度脉冲和轨道能量,其中转移时间和速度脉冲间的关系非常重要,可为实际探月转移轨道设计提供参考。考虑到粒子群算法和微分进化算法各自在求解优化问题时表现出的优点和缺点,本文提出一种改进的协作进化算法,并在后续的全局优化中得到成功应用。以圆型限制性三体系统下的低能轨道作为初值,建立了真实力学模型下求解低能转移轨道的优化问题,利用改进协作进化算法和序列二次规划算法,求解了真实力模型下多条地月低能转移轨道。并得出,相对于圆型限制性三体问题,充分利用月球轨道偏心率摄动和其他大天体引力摄动,可使得燃料消耗(速度脉冲)进一步减小。利用不变流形,研究了日-地系Li(i=1,2)点轨道与地-月系Li(i=3,4,5)点轨道之间的单脉冲和小推力转移。该研究进一步证明了日-地系Li(i=1,2)作为深空中转站的潜能,有助于日-地系Li(i=1,2)点航天器的拓展任务设计,同时,为将航天器发射到地-月系Li(i=3,4,5)点附近提供了一种选择方式:首先将航天器发射到日-地系平动点,然后通过其不稳定流形过渡到地-月系Li(i=3,4,5)点附近,最终施加脉冲机动入轨。利用不变流形级数解对目标轨道对应的不变流形进行参数化,结合全局和局部优化算法求解了从地球到日-火系平动点轨道(Lissajous轨道和Halo轨道)的小推力转移轨道。以日-地+月系三角平动点任务为例,研究了两种轨道保持策略:1)多点打靶轨道控制法;2)重构目标轨道方案。研究中,将轨道控制问题转化为非线性规划问题,并以优化方法求解。仿真表明优化方法在轨道保持问题求解方面非常有效。最后研究了棒状小行星附近的平动点动力学性质。首先利用多面体模型,建立了棒状小行星附近的引力场,计算了小行星附近的平动点位置、平动点线性稳定性与系统参数(棒长度和旋转角速度)的关系,然后计算了平动点附近的平面Lyapunov轨道和垂直Lyapunov轨道族,对不稳定平动点,计算了附近的不变流形,并讨论了其在小行星俘获与逃逸任务中的应用。
郭爽[7](2015)在《个性化送风条件下人体热舒适研究》文中研究说明在今天的办公环境的最新趋势,根据标准设计的传统的集中式空调系统提供一个单一、均匀的热环境和通风环境满足个人的喜好变得越来越困难。个性化送风将对环境的控制权交给个人,因此每一个人都可以根据自己热感觉的喜好调节自己工作区的环境。因此,个性化送风渐渐成为研究的热点。首先,本文对热竖壁自然对流边界层内的温度、速度分布进行模拟,并与分析解作比较。通过对比分析,可以得出人体与周围环境自然对流换热时边界层中最大平均速度。然后,探讨了在常规空调提供的稳态环境下,个性化送风对人体热舒适的影响。在不同的背景温度、送风温度以及送风速度等边界条件下,对人体的周围的热环境进行了数值模拟,比较分析了人体的热舒适性指标PMV。我们得知在采用工位送风后,在相同的送风温度下,背景温度越高,同一人体的舒适度所需的送风速度就越大,但较高的送风速度会产生吹风感,因此建议工位送风速度不宜太高。同时,通过方差分析送风参数对个性化送风系统工作区热舒适性的影响,发现送风速度是影响工作区热舒适的最显着的因素。因此,在设计系统的送风参数时首先要考虑送风量的调整,以高风速来提高热舒适度。最后,对动态送风做了初步的介绍,根据人体暴露时间设定瞬态数值模拟的时间。分析在局部送风期间人体皮肤温度的变化以及在停止送风后人体皮肤温度的变化,并提出了间歇送风的频率。与传统空调系统相比,在保证人体热舒适性的前提下,个体送风可以适当提高送风温度和背景环境温度;也可以采用―送-停-送-停‖的动态空调送风方式,分析个体送风对人体健康、办公效率、节能效果的影响。
高兴勇[8](2011)在《非稳态传热方程分析解中μ值计算新方法》文中研究说明根据传热学理论,推导了对流边界条件下非稳态传热方程分析解中μ的计算新方法,并与用超越方程解出的平壁对流传热的第一个μ进行了比较。结果表明:当Bi值在0.01至0.6之间时,新方法计算的μ值与超越方程解的第1个值相比越来越大;而Bi值在0.6至100之间时,两种方法的值逐渐接近并重合。利用新方法计算的μ值计算了10.8 t冷、热钢锭的加热过程,计算结果与实验结果接近。
任纯力[9](2011)在《粉尘云最小点火能实验研究与数值模拟》文中提出随着现代工业的发展,易燃粉尘得到了广泛应用,粉尘爆炸的潜在危险性也大大增加。粉尘爆炸危害对众多涉及易燃粉尘制备、使用和处理的行业,如煤炭、粮食、冶金、化工、纺织等,一直构成持续的威胁。尤其随着新技术的应用和生产规模的扩大,日益频发的粉尘爆炸事故造成了严重的人员伤亡及财产损失。因此,对粉尘爆炸特性参数进行深入研究就显得十分必要,对于预防和控制此类工业灾害性事故具有重要的实际意义和科研价值。粉尘云最小点火能是重要的粉尘爆炸特性参数之一,它在粉尘爆炸危险性评估及如何采取避免有效点火源防爆措施等方面具有重要意义。长期以来从事粉尘防爆工作的科学家们采用各种方法对粉尘云最小点火能进行了测试及研究。目前,对于粉尘云最小点火能的测试主要参照德国工程师协会VDI2263和国际电工委员会IEC31标准。本文在前人研究的基础上,采用理论分析、数值模拟和实验相结合的研究方法,从理论和实验两个方面对粉尘云电火花点火特点、条件及影响因素进行了系统的研究与分析,根据粉尘云电火花点火条件及粉尘云点火机理建立了完整的粉尘云电火花点火数学模型,实现了从理论方面对粉尘云点火过程的研究。首先,从设计辅助火花触发三电极放电系统入手,在全面分析已有的7种电火花触发电路基础上,设计了火花放电及最小点火能测试系统,自主研发了集高压继电器触发双电极系统、电极移动触发双电极系统、辅助火花触发三电极系统于一体的最小点火能测试装置,可分别实现不同级别能量的电火花放电,为不同的测试需求提供了选择。通过实验测量了玉米淀粉、石松子粉、小麦粉的最小点火能。将实验测量与大量文献调研相结合,全面、系统地分析了粉尘浓度、点火延迟时间等敏感条件对最小点火能的影响规律,结合电火花放电过程和粉尘云点火机理详细分析了影响规律的内在实质,为实验中快速、准确得到测量条件提供了重要而有效的指导。针对粉尘云爆炸指数测量中使用化学点火头的缺点,自主设计了大能量电火花发生系统,开发了目前唯一支持10kJ大能量静电点火的粉尘爆炸参数测试装置。通过实验,研究了电火花点火和化学点火在测量粉尘爆炸指数中的区别,对大能量电火花点火的可行性进行了验证,为实现静电火花点火对传统化学点火的替代提供了有效的实验设备。采用示波法,利用高压探头和电阻分流器分别对放电电极两端的电压和电流进行检测,采用放电功率对时间积分的方式计算电火花能量。分析了在电感负载情况下的电火花放电波形;分析了充电能量对放电波形和火花能量的影响;分析了在不同充电能量情况下能量的转换率以及误差来源。在点火系统等效电路的基础上建立了电感负载情况下的R-C-L放电微分方程,利用龙格一库塔法模拟了电火花放电过程中电极间隙电阻和间隙电流的变化,通过放电模型计算了电极间隙放电能量(火花能量)。将放电模型的计算结果与实验测量结果相结合,为实验中点火电路参数的确定提供了有效的指导,为使用火花能量来衡量粉尘云最小点火能提供了重要的实验结果。其次,在详细分析粉尘云点火机理的基础上,结合两相流、传热学和化学反应动力学理论,根据实验中粉尘云电火花点火过程,建立了粉尘云最小点火能数学模型。依据不同的点火机理,分别分析了均相反应、非均相反应以及均相反应和非均相反应同步进行的点火过程,并提出了点火判据。模型中粉尘颗粒的燃烧考虑了水分蒸发、挥发分析出、气相反应和颗粒表面反应,并认为颗粒表面反应同时受氧化剂向颗粒表面扩散的速率和化学反应的动力速率所控制,模型中还考虑了辐射换热效应。通过涡旋扩散系数的计算,考虑了湍流对电火花点火过程的影响,克服了已有模型因忽略湍流导致的计算误差。利用数学模型分析了电火花放电时间、火花直径、粉尘浓度、粉尘颗粒粒径等对粉尘云最小点火能的影响,计算得到了铝粉和玉米淀粉的最小点火能,并利用实验测量结果对模型的有效性进行了验证。理论分析表明,计算结果与实验结果比较相符,在不考虑放电冲击波影响的条件下,电火花放电时间对计算结果影响不大,而火花能量在空间上的分布对结果有重要影响。开发的粉尘云最小点火能测试系统具有重要的实用价值,通过对实验过程的分析可进一步加深对粉尘云电火花点火过程和机理的理解;所建立的完整的粉尘云最小点火能数学模型具有重要的理论价值。将实验测量结果与模型计算结果相结合可以使粉尘云最小点火能的确定更合理、准确,为粉尘爆炸预防提供了可靠的科学依据。
梁运涛[10](2010)在《煤自然发火期快速预测研究》文中进行了进一步梳理自然发火期是衡量煤自然发火的主要特征参数,是指导煤矿现场防灭火工作的重要依据,也是煤矿火灾研究的难点之一。本文在综合分析前人有关煤自然发火机理及煤自燃测试分析技术研究成果的基础上,提出了包括煤低温氧化自热、阴燃、点燃的煤自然发火过程描述模型,基于宏观物理场描述建立了煤自然发火动态氧化反应数学模型及多孔渗流与非稳态传热模型,研制了煤最短自然发火期的专用测试装置,实现了热补偿绝热边界条件与外加恒热流源加速氧化条件下的煤最短自然发火期快速预测,通过分析解、数值解与实测数据的验证,以及工程实例对比研究,提供了一种煤最短自然发火期的快速测试方法及技术途径。首先,引入阴燃理论,提出了描述煤自然发火过程的自热阴燃点燃观点,并在此基础上建立了煤自然发火自热阴燃点燃数学模型。指出煤自燃包括物理吸附、化学吸附、氧化反应三类反应,把煤自然发火过程划分为自热、阴燃、点燃三个阶段,每个阶段有一个特征温度(临界反应温度),该温度区分了煤自燃的不同反应特征。同时,运用集总参数法等方法获得了几种特定条件下的分析解,分析了模型在煤自然发火预测中的作用;然后采用有限容积法对模型控制方程组进行了离散,实现了对二维轴对称松散煤体渗流场-氧浓度场-温度场的耦合数值求解,并通过对比分析,验证了数学模型的合理性。其次,基于煤自然发火自热阴燃点燃数学模型,研制了煤最短自然发火期实验测试系统,对实验反应炉体、壁面结构、供风装置、温度、气体组分测试装置等组成部分的原理与特征进行了分析,给出了实验装置表面散热量的测试与计算方法。针对煤样粒径、煤样孔隙率、浮煤厚度和气体渗流速度等若干煤自燃影响因素,对煤自然发火实验条件进行了分析,确定了最优初始实验条件。第三,基于煤最短自然发火期测试系统,分析了实验装置的外部漏热量,确定了测试过程中的外加恒热流条件,测试了煤氧化过程各阶段的温升速率、耗氧速率、一氧化碳和二氧化碳气体生成规律等一系列表征煤低温氧化能力的宏观参数的变化特征,获得了煤快速氧化实验过程中的耗氧速率,结合Arrhenius动力学方程拟合得到了煤氧化升温过程的活化能和指前因子等氧化动力学参数。并将上述边界条件和定解条件代入煤自燃阴燃非稳态数学模型,最终建立了外加恒热流边界条件下的煤最短自然发火快速预测方法,实现了可用于实验室常规分析用的煤自然发火期的快速预测。通过不同煤样的绝热氧化实验和加速氧化试验,对煤的自热与阴燃点燃数学模型进行了验证分析,对比同种工况下模型预测与实验实测的耗氧速率和温度数据,两者表现出较好的一致性,通过改变模型定解条件数值解得到了煤在绝热条件下的最短自然发火期,并将其与该煤样实际开采时的自然发火期对比,预测结果与实际吻合良好,说明了模型的准确度较高。
二、物体加热时间的分析(解)计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、物体加热时间的分析(解)计算(论文提纲范文)
(1)汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 法兰常用材料及热处理方法 |
1.3 汽车法兰研究现状 |
1.3.1 法兰毛坯成型工艺研究 |
1.3.2 法兰热处理工艺研究 |
1.3.3 热处理对工件切削性能影响的研究 |
1.3.4 计算机模拟技术法兰热处理过程的应用 |
1.4 主要研究方法及过程 |
1.5 课题研究内容及章节安排 |
第二章 两种热处理工艺数值模拟仿真与对比分析 |
2.1 引言 |
2.2 热处理组织场相关理论及仿真 |
2.2.1 金属固态相变的理论基础 |
2.2.2 JMatPro软件45 钢的相模拟及结果分析 |
2.3 热处理温度场理论分析 |
2.3.1 温度场控制微分方程 |
2.3.2 第三类边界条件下固体零维温度场的分析解 |
2.3.3 试棒零维瞬态温度场的分析解 |
2.4 试棒温度场有限元模拟仿真 |
2.4.1 试棒等温正火工艺模拟仿真 |
2.4.2 试棒调质工艺模拟仿真 |
2.4.3 试棒温度场模拟结果及对比分析 |
2.5 法兰温度场有限元模拟仿真 |
2.5.1 模型建立及求解 |
2.5.2 法兰热处理工艺曲线仿真结果及分析 |
2.5.3 两种热处理仿真结果对比分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 热处理工艺实验验证 |
3.1 引言 |
3.2 实验装置 |
3.2.1 加热装置 |
3.2.2 硬度计及其工作原理 |
3.2.3 光学金相显微镜原理 |
3.3 实验对象 |
3.4 试棒热处理实验 |
3.4.1 实验过程及方法 |
3.4.2 试棒实验及结果分析 |
3.5 静载荷单向拉伸试验 |
3.5.1 拉伸试验评价指标 |
3.5.2 拉伸试验过程 |
3.5.3 试验结果及分析 |
3.6 法兰热处理工艺实验 |
3.6.1 热处理工艺过程 |
3.6.2 法兰实验结果及分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 热处理对法兰后续加工的影响 |
4.1 引言 |
4.2 法兰加工方法及特点 |
4.3 法兰车削、磨切削加工试验 |
4.3.1 实验设备及方法 |
4.3.2 实验结果及分析 |
4.4 法兰钻孔实验 |
4.4.1 实验对象、装置及方法 |
4.4.2 实验结果及分析 |
4.5 感应淬火实验 |
4.5.1 实验对象及装置 |
4.5.2 感应器安装方式及工艺参数 |
4.5.3 实验结果及分析 |
4.6 感应淬火淬硬层深度优化实验 |
4.6.1 实验对象及方法 |
4.6.2 实验结果及分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 法兰强度理论校核与模拟仿真 |
5.1 引言 |
5.2 变速器二轴输出法兰受力分析 |
5.2.1 变速器动力传递分析 |
5.2.2 法兰整体结构与扭矩强度校核 |
5.2.3 法兰内花键齿面压应力校核 |
5.2.4 法兰内花键齿根弯曲应力校核 |
5.2.5 法兰内花键齿根剪切应力校核 |
5.2.6 计算结果分析 |
5.3 法兰外圆感应淬火表面磨损分析 |
5.3.1 磨损理论 |
5.3.2 磨损量计算及结果分析 |
5.4 法兰受力有限元模拟仿真 |
5.4.1 法兰有限元模型建立及简化 |
5.4.2 有限元分析及求解 |
5.4.3 仿真结果分析 |
5.5 变速器台架试验验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)翅片管式换热器表面粉尘颗粒物沉积特性的数值模拟与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 空调器长效性能的重要性 |
1.1.1 空调器表面实际积尘的基本特征 |
1.1.2 积灰对空调器长效性能的影响 |
1.1.3 空调器长效性能评价标准的制定与推广 |
1.2 空调器长效性能研究的主要不足 |
1.3 本课题中相关领域研究现状 |
1.3.1 空调换热器表面积灰过程的模拟方法 |
1.3.2 积灰对空调换热器性能衰减影响的测试研究 |
1.3.3 积灰对换热性能影响的分析方法 |
1.3.4 研究现状总结 |
1.4 本文的研究内容 |
1.4.1 本文主要工作研究的技术路线 |
1.4.2 本文模拟和实验研究中的相关界定与说明 |
第二章 翅片表面干燥时的颗粒物沉积特性的数值模拟 |
2.1 干工况下颗粒物沉积机制分析 |
2.2 建模的技术路线 |
2.3 颗粒物传输子模型 |
2.4 颗粒物-翅片碰撞子模型 |
2.4.1 入射颗粒物的沉积判定准则 |
2.4.2 碰撞类型的转化准则 |
2.5 颗粒物-污垢层碰撞子模型 |
2.5.1 入射颗粒物的沉积判定准则 |
2.5.2 已沉积颗粒物的移除判定准则 |
2.5.3 颗粒物沉积的综合判定准则 |
2.6 颗粒物沉积率计算方法与污垢厚度显示方法 |
2.6.1 颗粒物沉积率计算方法 |
2.6.2 污垢厚度显示方法 |
2.7 模拟对象及模型设置 |
2.7.1 物理模型及颗粒物属性设置 |
2.7.2 网格无关性验证及流体计算模型的验证 |
2.8 模拟结果与分析 |
2.8.1 颗粒物运动轨迹及分布特征的模拟 |
2.8.2 粒径分布对颗粒物运动轨迹的影响 |
2.8.3 颗粒物沉积厚度的变化过程模拟 |
2.8.4 不同翅片结构下的颗粒物沉积率的模拟结果 |
2.8.5 不同工况参数下的颗粒物沉积率的模拟结果 |
2.9 本章小结 |
第三章 翅片表面析湿时的颗粒物沉积特性的数值模拟 |
3.1 析湿工况下的颗粒物沉积机制分析 |
3.2 建模的技术路线 |
3.3 湿空气析湿子模型 |
3.3.1 液滴形成过程 |
3.3.2 液滴长大过程 |
3.4 颗粒物捕集子模型 |
3.4.1 液滴纯捕集过程 |
3.4.2 颗粒物-湿污垢层碰撞过程 |
3.4.3 颗粒物捕集效率 |
3.5 模拟对象及网格划分 |
3.6 模拟结果与分析 |
3.6.1 干工况下三种波纹翅片间的流场与颗粒物运动轨迹比较 |
3.6.2 析湿工况下三种波纹翅片间的流场与颗粒物运动轨迹比较 |
3.6.3 不同粒径对翅片表面湿颗粒物沉积率的影响 |
3.6.4 不同风速对翅片表面湿颗粒物沉积率的影响 |
3.6.5 不同颗粒物入口质量流量对翅片表面湿颗粒物沉积率的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 翅片表面颗粒物沉积特性的实验研究及模型的验证 |
4.1 颗粒物沉积模型的实验验证思路 |
4.1.1 翅片表面干燥时的颗粒物沉积模型的验证思路 |
4.1.2 翅片表面析湿时的颗粒物沉积模型的验证思路 |
4.2 翅片表面干燥时的颗粒物沉积模型的实验验证 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验样件与测试工况 |
4.2.3 实验步骤 |
4.2.4 实验数据处理 |
4.2.4.1 数据导出 |
4.2.4.2 误差分析 |
4.2.5 实验验证 |
4.2.5.1 颗粒物污垢层分布的实验验证 |
4.2.5.2 单位面积颗粒物沉积率的预测结果与实验结果之间的比较 |
4.2.6 实验结果分析 |
4.2.6.1 颗粒物沉积分布 |
4.2.6.2 翅片间距对颗粒物沉积质量的影响 |
4.2.6.3 粉尘浓度对颗粒物沉积量的影响 |
4.2.6.4 风速对颗粒物沉积量的影响 |
4.3 翅片表面析湿时的颗粒物沉积模型的实验验证 |
4.3.1 实验装置 |
4.3.2 测试段及析湿原理 |
4.3.3 实验样件与测试工况 |
4.3.4 实验步骤 |
4.3.5 实验数据处理 |
4.3.5.1 数据导出 |
4.3.5.2 误差分析 |
4.3.6 实验验证 |
4.3.6.1 湿颗粒物污垢层分布的实验验证 |
4.3.6.2 单位面积湿颗粒物沉积率的预测结果与实验结果之间的比较 |
4.3.7 实验结果分析 |
4.3.7.1 翅片管换热器表面析湿液滴形态 |
4.3.7.2 翅片管换热器表面湿颗粒沉积形态 |
4.3.7.3 翅片间流场变化分析 |
4.3.7.4 空气侧压降和换热量的演变过程 |
4.3.7.5 入口空气相对湿度对湿颗粒沉积以及空气侧性能的影响 |
4.3.7.6 入口空气速度对湿颗粒沉积以及空气侧性能的影响 |
4.3.7.7 入口粉尘浓度对湿颗粒沉积以及空气侧性能的影响 |
4.3.7.8 翅片间距对湿颗粒沉积以及空气侧性能的影响 |
4.3.7.9 翅片类型对湿颗粒沉积以及空气侧性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 翅片表面有颗粒物污垢时的翅片效率分析 |
5.1 污垢翅片效率的定义 |
5.2 污垢翅片效率的数学模型 |
5.3 求解方法 |
5.3.1 翅片温度控制方程以及污垢层厚度表达式的简化 |
5.3.2 计算步骤 |
5.4 环形污垢翅片的翅片效率求解表达式 |
5.5 方形污垢翅片的翅片效率求解表达式 |
5.6 算例分析 |
5.6.1 给定污垢层厚度和对流换热系数下的模型计算结果 |
5.6.2 污垢层厚度和对流换热系数的不确定性对计算结果的影响 |
5.6.3 不给定污垢厚度和对流换热系数时的换热量预测结果 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究内容总结 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表论文及所获奖项 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(3)中厚板层流冷却过程温度场模型与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 层流冷却技术现状 |
1.2.1 层流冷却机理及传热特点 |
1.2.2 层流冷却设备布置状况 |
1.3 层流冷却过程模型研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.3.3 层流冷却过程模型存在的问题 |
1.4 本文主要工作 |
第2章 中厚板温度场模型的建立 |
2.1 温度场模型建立的基本思想 |
2.2 有限差分温度场模型的建立 |
2.2.1 传热方程的建立 |
2.2.2 方程定解条件 |
2.2.3 模型关键参数的处理 |
2.2.4 算法准确性验证 |
2.3 换热系数求解方法 |
第3章 基于PSO算法的导热反问题方法研究 |
3.1 导热反问题求解思想 |
3.2 热传导反问题求解难点及方法 |
3.3 基于PSO算法的换热系数优化 |
3.3.1 标准PSO算法 |
3.3.2 PSO算法的改进 |
3.3.3 有效性论证 |
第4章 层流冷却测温实验设计与实现 |
4.1 实验基本原理 |
4.2 实验平台的初步搭建 |
4.3 实验系统的完善 |
4.3.1 测温原理的改进 |
4.3.2 热电偶安装位置分析 |
4.3.3 实验中挡水、保温措施 |
4.3.4 实验条件的优化 |
4.4 实验步骤 |
4.5 实验结果与分析 |
4.5.1 不同因素对中厚板温度场的影响 |
4.5.2 热电偶测温误差的讨论 |
第5章 温度场模型准确性分析 |
5.1 中厚板轧后控冷的温降特点 |
5.2 换热系数求解结果及分析 |
5.2.1 水冷换热系数 |
5.2.2 空冷换热系数 |
5.3 温度场模型准确性验证 |
5.4 移动对中厚板温度场的影响 |
5.5 上下集管水量配比优化 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论着 |
(4)山区国省干线沥青路面就地热再生施工过程温度场分析与控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景和研究的意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 目前研究中存在的问题 |
1.3 本研究的主要内容 |
1.4 研究的技术路线与研究方法 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 研究方法 |
第二章 就地热再生沥青路面温度场导热方程及其解算 |
2.1 导热理论基础 |
2.1.1 传热学基本概念 |
2.1.2 导热基本定律 |
2.2 沥青路面温度分布的数学描述 |
2.2.1 导热微分方程 |
2.2.2 定解条件 |
2.3 就地热再生沥青路面温度场分析解 |
2.3.1 导热微分方程解的唯一性定律 |
2.3.2 第三类边界条件下Bi对沥青路面中温度分布的影响 |
2.3.3 就地热再生沥青路面温度场分析解计算及讨论 |
2.3.4 就地热再生沥青路面非稳态导热正规状况阶段的工程计算方法 |
2.4 沥青路面就地热再生温度场数值解 |
2.4.1 沥青路面导热离散方程的建立 |
2.4.2 边界节点离散方程的建立 |
2.4.3 就地热再生沥青路面导热特性 |
2.5 小结 |
第三章 沥青路面就地热再生施工过程温度场建模及分析 |
3.1 FLUENT软件简介 |
3.2 沥青路面加热阶段温度场控制 |
3.2.1 沥青路面加热模型的建立 |
3.2.2 算例及分析 |
3.3 沥青混合料料垄阶段温度场控制 |
3.3.1 料垄散热模型的建立 |
3.3.2 算例及分析 |
3.4 搅拌缸内沥青混合料流场控制 |
3.4.1 搅拌缸流场模型的建立 |
3.4.2 模拟流场结果与分析 |
3.5 温度对摊铺压实性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 再生剂扩散还原试验研究 |
4.1 再生剂扩散定律 |
4.1.1 Fick扩散定律 |
4.1.2 Stoke-Einstein公式 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 室内试验 |
4.2.2 模拟实验 |
4.3 本章小结 |
第五章 就地热再生施工过程温度控制实例 |
5.1 红外图像测温技术 |
5.2 贵州省道S201施工过程 红外图像实例分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的学术成果 |
(5)锂离子动力电池热设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 车用动力系统的热特性比较 |
1.1.2 车用电池热管理系统 |
1.2 电池热问题研究综述 |
1.2.1 电池产热的机理与测量 |
1.2.2 电池热参数测量方法 |
1.2.3 电池热模型 |
1.2.4 多物理场的测量方法 |
1.2.5 电池的优化设计 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 热参数估算 |
2.1 时域方法 |
2.1.1 实验 |
2.1.2 模型 |
2.1.3 结果 |
2.1.4 敏感性分析和误差分析 |
2.2 频域方法 |
2.2.1 热阻抗谱的基本概念 |
2.2.2 集总热阻抗谱模型 |
2.2.3 一维热阻抗谱模型 |
2.2.4 二维热阻抗谱模型 |
2.2.5 二维热阻抗谱方法的实验设计 |
2.3 本章小结 |
第3章 热模拟 |
3.1 层叠式电池的热模拟 |
3.1.1 热电耦合模型 |
3.1.2 模拟结果的验证 |
3.1.3 热参数的敏感性分析 |
3.1.4 产生温度分布原因的分析 |
3.1.5 极耳与电芯间的热量交换分析 |
3.2 层叠式电池温度分布的分析解 |
3.2.1 基本假设 |
3.2.2 求解 |
3.2.3 验证 |
3.3 卷绕式电池的热模拟 |
3.3.1 热电耦合模型 |
3.3.2 模拟结果验证与分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 热设计 |
4.1 基于分析解的热设计 |
4.1.1 极耳同侧布置的优化设计 |
4.1.2 极耳对侧布置的优化设计 |
4.2 基于数值解的热设计 |
4.2.1 设计方法 |
4.2.2 尺寸优化问题 |
4.2.3 容量上限问题 |
4.2.4 代理模型分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 核心内容及结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)平动点、不变流形及低能轨道(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 平动点任务介绍 |
1.2.1 ISEE-3任务 |
1.2.2 WIND任务 |
1.2.3 SOHO任务 |
1.2.4 ACE任务 |
1.2.5 MAP任务 |
1.2.6 Genesis任务 |
1.2.7 NGST/JWST任务 |
1.2.8 HERSCHEL & PLANK任务 |
1.2.9 ARTEMIS任务 |
1.3 采用低能转移轨道的航天任务介绍 |
1.3.1 HITEN航天任务 |
1.3.2 GRAIL航天任务 |
1.4 流形转移理论在太阳系动力学中的应用 |
1.4.1 木星彗星的共振跃迁与俘获现象 |
1.4.2 太阳系中特洛伊天体的Jumping现象 |
1.5 研究综述 |
1.5.1 限制性三体系统下平动点动力学 |
1.5.2 编队飞行构型设计 |
1.5.3 限制性四体系统下的平动点动力学研究 |
1.5.4 人工平动点动力学研究 |
1.5.5 地月低能转移轨道 |
1.5.6 平动点任务转移轨道设计 |
1.5.7 平动点轨道保持 |
1.5.8 小行星引力场建模 |
1.6 文章结构 |
第二章 基本动力学 |
2.1 引言 |
2.2 限制性三体问题 |
2.2.1 椭圆型限制性三体系统 |
2.2.2 退化情形一:圆型限制性三体系统 |
2.2.3 退化情形二:椭圆参考轨道对应的相对运动 |
2.2.4 化情形三:圆参考轨道对应的相对运动 |
2.3 圆型限制性三体系统下平动点附近的运动 |
2.3.1 平动点附近线性化动力学性质 |
2.3.2 共线平动点附近的运动方程 |
2.3.3 共线平动点附近的运动 |
2.4 Lagrange型限制性四体问题 |
2.5 真实力模型 |
2.6 真实力模型下的拟周期轨道 |
2.6.1 多点打靶法 |
2.6.2 拟周期轨道计算实例(多点打靶法) |
2.6.3 两层微分修正 |
2.6.4 拟周期轨道计算实例(两层微分修正法) |
2.7 本章小结 |
附录 |
第三章 椭圆参考轨道对应的编队构型研究 |
3.1 引言 |
3.2 椭圆相对运动方程 |
3.3 椭圆相对运动方程的高阶分析解 |
3.4 结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 二体系统下的解延拓到三体系统下的似)周期轨道 |
4.1 引言 |
4.2 椭圆参考轨道对应的相对运动方程 |
4.2.1 任意平动点附近的运动 |
4.2.2 任意平动点附近周期构型 |
4.2.3 结果 |
4.3 延拓到三体系统下的周期轨道 |
4.3.1 多点打靶法 |
4.3.2 从相对运动模型到圆型限制性三体问题 |
4.3.3 从相对运动模型到椭圆型限制性三体问题 |
4.4 本章小结 |
第五章 圆型限制性三体系统下三角平动点附近的运动 |
5.1 引言 |
5.2 动力学模型 |
5.3 三角平动点附近运动的级数展开 |
5.4 结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 小推力限制性三体系统下平动点附近的运动研究 |
6.1 引言 |
6.2 动力学模型 |
6.3 人工平动点动力学 |
6.4 稳定人工平动点附近的级数解 |
6.5 不稳定人工平动点附近不变流形级数解 |
6.6 结果 |
6.7 本章小结 |
第七章 椭圆型限制性三体系统下共线平动点附近的不变流形 |
7.1 引言 |
7.2 椭圆型限制性三体问题 |
7.3 Lissajous轨道对应不变流形分析解 |
7.4 Halo轨道对应不变流形分析解 |
7.5 结果 |
7.6 本章小结 |
第八章 椭圆型限制性三体系统下三角平动点附近的运动 |
8.1 引言 |
8.2 椭圆型限制性三体系统 |
8.3 椭圆型限制性三体系统下三角平动点附近运动的级数解 |
8.4 结果 |
8.5 本章小结 |
第九章 转移至地-月系三角平动点附近的低能轨道 |
9.1 引言 |
9.2 任务描述 |
9.3 两脉冲低能转移轨道 |
9.3.1 限制性四体问题 |
9.3.2 初始转移轨道 |
9.3.3 轨道优化 |
9.3.4 结果和讨论 |
9.4 小推力低能转移轨道 |
9.4.1 初始转移轨道 |
9.4.2 轨道优化 |
9.4.3 结果与讨论 |
9.5 本章小结 |
第十章 实际力模型下的地月低能量轨道 |
10.1 引言 |
10.2 限制性三体系统下的低能转移轨道 |
10.2.1 地月转移轨道的能量分析 |
10.2.2 基于Jacobi常数的轨道设计 |
10.3 实际力学模型 |
10.4 轨道优化问题 |
10.5 改进的协作进化算法 |
10.5.1 粒子群优化算法 |
10.5.2 微分进化算法 |
10.5.3 改进的协作进化算法 |
10.6 结果 |
10.7 本章小结 |
第十一章 日-地与地-月系平动点轨道间的低能转移 |
11.1 引言 |
11.2 日-地和地-月系统间的单脉冲转移 |
11.2.1 双圆限制性四体力学模型 |
11.2.2 初始单脉冲转移轨道 |
11.2.3 单脉冲转移轨道优化 |
11.2.4 结果 |
11.3 日-地和地-月系统间的小推力转移 |
11.3.1 含有小推力的双圆限制性四体问题 |
11.3.2 燃耗最优问题求解 |
11.3.3 初始小推力转移轨道 |
11.3.4 小推力轨道优化 |
11.3.5 结果 |
11.4 本章小结 |
第十二章 日-火系平动点轨道的小推力转移 |
12.1 引言 |
12.2 轨道转移方案 |
12.3 动力学模型及约束条件 |
12.3.1 双圆四体动力学模型 |
12.3.2 转移轨道约束条件 |
12.4 初始小推力转移轨道 |
12.4.1 转移至Lissajous轨道的初始小推力轨道优化问题 |
12.4.2 转移至Halo轨道的初始小推力轨道优化问题 |
12.5 轨道优化 |
12.6 结果 |
12.7 本章小结 |
第十三章 日-地系三角平动点轨道保持 |
13.1 引言 |
13.2 目标轨道高阶分析解 |
13.3 实际力学模型 |
13.4 基于高阶分析解的三角平动点轨道控制 |
13.4.1 多点打靶轨道保持 |
13.4.2 在实际力学模型下重构目标轨道 |
13.5 本章小结 |
第十四章 棒状小行星附近平动点动力学 |
14.1 引力场建模 |
14.2 棒状小行星附近的平动点及其稳定性分析 |
14.3 平动点附近的周期轨道 |
14.4 平动点附近的不变流形及其应用 |
14.5 本章小结 |
第十五章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
简历与科研成果 |
(7)个性化送风条件下人体热舒适研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外工位空调的研究现状 |
1.2.1 工位空调在室内空气品质方面的研究 |
1.2.2 工位空调在热舒适方面的研究 |
1.2.3 工位空调在节能方面的研究 |
1.3 课题研究内容以及研究方法 |
第二章 自然对流换热以及边界层数值模拟 |
2.1 自然对流边界层方程 |
2.1.1 边界层方程 |
2.1.2 波希涅斯克(J.Boussinesq)假设 |
2.2 竖直平壁常物性层流自然对流的相似解 |
2.2.1 竖平壁上常物性层流自然对流的分析解 |
2.3 自然对流边界层数值模拟 |
2.3.1 ANSYS ICEM 网格划分 |
2.3.2 CFD 简介 |
2.3.3 热竖壁自然对流物理模型及计算方法 |
2.3.4 模拟结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 稳态环境下个性化送风人体热舒适研究 |
3.1 AIRPAK 软件简介 |
3.1.1 Airpak 软件的发展 |
3.1.2 Airpak 的特点 |
3.1.3 Airpak 的构成 |
3.1.4 Airpak 软件的计算过程 |
3.1.5 Airpak 应用领域 |
3.1.6 Airpak 研究动态 |
3.1.7 网格的划分 |
3.2 计算模型的建立 |
3.2.1 物理模型的建立 |
3.2.2 数学模型及简化假设 |
3.2.3 边界条件 |
3.3 热舒适评价指标 |
3.4 方差分析 |
3.5 模拟分析 |
3.5.1 人体周围速度场分布 |
3.5.2 讨论分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 非稳态环境下人体热舒适的初步探讨 |
4.1 动态热环境的研究概况 |
4.2 吹风暴露时间 |
4.3 非稳态送风数值模拟 |
4.3.1 物理模型的建立 |
4.3.2 数学模型及简化假设 |
4.3.3 边界条件设置 |
4.3.4 模拟工况 |
4.4 动态条件下人体表面皮肤温度分析 |
4.4.1 人体表面皮肤温度随时间的变化 |
4.4.2 间歇送风频率与皮肤温度的关系 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要学术成果 |
致谢 |
(9)粉尘云最小点火能实验研究与数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 粉尘与粉尘云 |
1.1.2 粉尘爆炸的概念 |
1.1.3 粉尘爆炸的条件 |
1.1.4 粉尘爆炸的特点 |
1.1.5 粉尘爆炸事故 |
1.2 研究意义 |
1.2.1 粉尘爆炸防护 |
1.2.2 粉尘爆炸点火源 |
1.2.3 意义与目的 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 实验研究 |
1.3.2 论研究 |
1.4 研究目标、方法及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究内容 |
第2章 实验装置 |
2.1 最小点火能测试系统 |
2.1.1 哈特曼管爆炸装置 |
2.1.2 粉尘分散系统 |
2.1.3 电极构造 |
2.1.4 电火花触发电路 |
2.1.5 数据采集系统 |
2.1.6 数据分析程序 |
2.1.7 实验过程 |
2.1.8 点火能量的定义 |
2.2 粉尘爆炸测试系统 |
2.2.1 20L球形粉尘爆炸测试系统组成 |
2.2.2 20L球形爆炸容器 |
2.2.3 分散系统 |
2.2.4 点火系统 |
2.2.5 压力检测与数据采集系统 |
2.2.6 实验过程 |
2.3 本章小结 |
第3章 粉尘云点火实验与分析 |
3.1 实验测试粉尘 |
3.1.1 玉米淀粉 |
3.1.2 小麦粉 |
3.1.3 石松子粉 |
3.2 粉尘云最小点火能实验与分析 |
3.2.1 测量结果 |
3.2.2 敏感条件对测量结果影响规律分析 |
3.3 大能量点火实验 |
3.3.1 点火能量极限实验 |
3.3.2 粉尘云爆炸实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 火花能量积分实验与分析 |
4.1 测量结果与分析 |
4.1.1 放电波形 |
4.1.2 火花能量的积分计算 |
4.1.3 放电波形分析 |
4.2 火花能量的模型计算 |
4.2.1 非线性R-C-L放电模型 |
4.2.2 模型计算结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 粉尘云点火机理与数学模型 |
5.1 点火机理分析 |
5.1.1 点火概念 |
5.1.2 热爆炸理论 |
5.1.3 点火准则 |
5.1.4 点火机理 |
5.1.5 点火机理分类 |
5.2 粉尘云电火花点火反应过程 |
5.2.1 粉尘颗粒反应过程 |
5.2.2 气相反应过程 |
5.3 数学模型 |
5.3.1 基本假设 |
5.3.2 物理模型 |
5.3.3 守恒方程 |
5.4 本章小结 |
第6章 粉尘云点火计算与分析 |
6.1 计算方法 |
6.2 边界条件及初始条件 |
6.2.1 边界条件 |
6.2.2 初始条件 |
6.3 网格划分 |
6.4 方程的离散 |
6.5 代数方程组求解 |
6.6 收敛条件及着火判据 |
6.7 计算参数的确定 |
6.7.1 挥发分析出温度 |
6.7.2 传热系数与扩散系数 |
6.7.3 气体导热系数 |
6.7.4 电火花 |
6.7.5 模型中粉尘颗粒粒径的定义 |
6.7.6 其它主要参数 |
6.8 计算结果 |
6.8.1 火花放电过程的模拟 |
6.8.2 粉尘颗粒直径对计算结果的影响 |
6.8.3 火花放电时间对计算结果的影响 |
6.8.4 湍流对计算结果的影响 |
6.8.5 火花能量密度对计算结果的影响 |
6.8.6 粉尘浓度对计算结果的影响 |
6.8.7 火焰传播的形成 |
6.8.8 铝粉模型计算结果 |
6.9 本章小结 |
第7章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 问题与展望 |
符号说明 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
简历 |
(10)煤自然发火期快速预测研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 相关技术文献综述 |
1.2.1 煤低温自燃物理化学过程概述 |
1.2.2 煤自然发火机理研究进展 |
1.2.3 煤自然发火影响因素分析 |
1.2.4 煤自然发火期理论研究现状 |
1.2.5 煤自然发火模拟测试技术研究现状 |
1.3 论文研究的背景和意义 |
1.3.1 论文研究的课题背景 |
1.3.2 论文研究的意义 |
1.4 论文的主要研究内容 |
2 煤自然发火的自热阴燃点燃模型 |
2.1 引言 |
2.2 煤自然发火的自热阴燃点燃过程 |
2.2.1 煤自然发火过程的煤氧复合反应 |
2.2.2 煤自然发火的自热阴燃点燃过程模型 |
2.3 煤的自热阴燃点燃数学模型 |
2.3.1 能量守恒方程 |
2.3.2 气相组分守恒方程 |
2.3.3 连续性方程 |
2.3.4 动量守恒方程 |
2.4 小结 |
3 煤自然发火自热阴燃点燃模型的求解 |
3.1 引言 |
3.2 模型分析解 |
3.2.1 集总参数分析解 |
3.2.2 仅考虑对流的绝热分析解 |
3.2.3 仅考虑对流和周围环境散热时的分析解 |
3.2.4 均匀煤体忽略对流作用时的分析解 |
3.3 分析解的实例分析 |
3.4 模型数值解 |
3.4.1 流场、浓度场和温度场耦合模型离散 |
3.4.2 求解方法 |
3.5 数值解的实例分析 |
3.6 小结 |
4 煤自然发火模拟测试系统 |
4.1 引言 |
4.2 煤自然发火模拟测试系统开发 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 实验装置表面散热损失的测量 |
4.3 初始实验条件的确定 |
4.3.1 煤样的制取 |
4.3.2 煤体孔隙率 |
4.3.3 浮煤厚度 |
4.3.4 渗流速度 |
4.4 小结 |
5 基于外加恒热流密度的煤自然发火期快速预测方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于外加恒热流源的煤自燃快速测试技术 |
5.2.1 测试方法及原理 |
5.2.2 边界漏热量分析 |
5.2.3 外加恒热流密度确定 |
5.3 实验测试与分析 |
5.3.1 实验程序与实验结果 |
5.3.2 自燃升温过程分析 |
5.3.3 自燃标志气体分析 |
5.4 氧化动力学参数的确定 |
5.4.1 活化能计算模型 |
5.4.2 氧化动力学关联模型 |
5.4.3 氧化动力学参数分析 |
5.5 基于煤自燃快速测试技术的煤最短自然发火期预测方法 |
5.5.1 数学模型 |
5.5.2 定解条件 |
5.5.3 自然发火期的计算 |
5.6 小结 |
6 实例应用及分析 |
6.1 引言 |
6.2 煤绝热氧化实验的模型验证与分析 |
6.2.1 实验工况 |
6.2.2 实验测试结果 |
6.2.3 模拟结果与实验结果对比分析 |
6.3 煤快速氧化实验的模型验证与分析 |
6.3.1 实验工况 |
6.3.2 实验测试结果 |
6.3.3 模拟结果与实验结果对比分析 |
6.3.4 煤最短自然发火期的数值预测 |
6.4 小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简历与攻读博士学位期间的科研成果 |
四、物体加热时间的分析(解)计算(论文参考文献)
- [1]汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化[D]. 钟流发. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]翅片管式换热器表面粉尘颗粒物沉积特性的数值模拟与实验研究[D]. 詹飞龙. 上海交通大学, 2018
- [3]中厚板层流冷却过程温度场模型与实验研究[D]. 王珺琳. 东北大学, 2017(06)
- [4]山区国省干线沥青路面就地热再生施工过程温度场分析与控制研究[D]. 胡兵华. 重庆交通大学, 2015(04)
- [5]锂离子动力电池热设计方法研究[D]. 吴彬. 清华大学, 2015(07)
- [6]平动点、不变流形及低能轨道[D]. 雷汉伦. 南京大学, 2015(11)
- [7]个性化送风条件下人体热舒适研究[D]. 郭爽. 东华大学, 2015(12)
- [8]非稳态传热方程分析解中μ值计算新方法[J]. 高兴勇. 锻压技术, 2011(03)
- [9]粉尘云最小点火能实验研究与数值模拟[D]. 任纯力. 东北大学, 2011(07)
- [10]煤自然发火期快速预测研究[D]. 梁运涛. 浙江大学, 2010(08)