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方坯连铸结晶器铜管温度场分析

钢铁 2018年第3期53卷 38-43,49页

作者：王泽鹏肖鹏程朱立光刘增勋张仕骏华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063000 河北省高品质钢连铸工程技术研究中心河北唐山063000

基于结晶器传热特点建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热模型,利用节点温度传递模拟铸坯运行,采用ANSYS软件进行模型分析,经过充分迭代得到结晶器三维稳态温度场,并与传统二维铸坯传热模型进行对比。通过动态边界条件加载技术实现铜壁冷面... 详细信息

基于结晶器传热特点建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热模型,利用节点温度传递模拟铸坯运行,采用ANSYS软件进行模型分析,经过充分迭代得到结晶器三维稳态温度场,并与传统二维铸坯传热模型进行对比。通过动态边界条件加载技术实现铜壁冷面水垢厚度的连续变化,分析了水垢对结晶器铜壁温度分布的影响。结果表明,在结晶器顶部区域,三维传热模型分析结果与铜壁温度分布规律基本吻合,弯月面下50 mm附近铜壁温度达到高峰,弯月面处水垢厚度由0.1增加到0.5 mm时,铜壁最高温度由187升高至318℃,铜壁高温区域扩大,铜壁变形程度增加。

关键词：三维传热结晶器有限元分析水垢方坯

锅炉燃烧室辐射传热的Monte-Carlo解法

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中国电机工程学报 1984年第4期 51-60页

作者：孙昭星胡迺一太原工学院电力分院华北电力学院北京研究生部

本文用燃烧室三维传热的Monte-Carlo解法求解了HG-410/100-6型锅炉燃烧室的温度分布和水冷壁上的热流分布,计算中考虑了烟气流动和水冷壁污染的影响,并将计算结果与实测结果进行了比较。另外,还探讨了求解过程中能束随机点发射模型的使... 详细信息

本文用燃烧室三维传热的Monte-Carlo解法求解了HG-410/100-6型锅炉燃烧室的温度分布和水冷壁上的热流分布,计算中考虑了烟气流动和水冷壁污染的影响,并将计算结果与实测结果进行了比较。另外,还探讨了求解过程中能束随机点发射模型的使用效果,能差法迭代的可行性以及输入量选择对计算结果的影响。

关键词：燃烧室三维传热温度分布热风炉温度场分布(力学) Monte-Carlo 发射模型微元体热流分布迭代能束辐射传热解法

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核废料处置库近场岩石热应力半解析方法研究

地下空间与工程学报 2018年第3期14卷 741-747页

作者：张勇刘晓丽满轲清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点试验室北京100084 神华集团有限责任公司科技发展部北京100011 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京100011 核工业北京地质研究院北京100029 中核高放废物地质处置评价技术重点试验室北京100029

针对地下核废物处置库近场环境为饱和裂隙岩体时的情况,提出了一种由分布热源、饱和稀疏裂隙和岩石构成的简化概念模型,根据Goodier提出的热弹性位移势,采用拉普拉斯变换、格林函数法和数值积分等方法,计算求解概念模型中处置库近场岩... 详细信息

针对地下核废物处置库近场环境为饱和裂隙岩体时的情况,提出了一种由分布热源、饱和稀疏裂隙和岩石构成的简化概念模型,根据Goodier提出的热弹性位移势,采用拉普拉斯变换、格林函数法和数值积分等方法,计算求解概念模型中处置库近场岩石的温变热应力。并以实际算例分析分布热源作用下稀疏裂隙岩体受三维水流-传热过程影响的热应力特征以及裂隙水流速和分布热源间距对裂隙岩体热应力分布的影响。结果表明,裂隙水的流动传热作用将处置库近场岩石的热量向下游传递,从而降低了近场岩石的温度,减小了近场岩石中的热应力,裂隙水流速越快,对近场岩石中热应力的影响越明显;热源间距越小时,处置库近场岩石的热应力越大;当热源间距小于一定值时,不同热源间传热作用的叠加将使处置库近场岩石的热应力峰值急剧增大。

关键词：核废料处置库裂隙岩体饱和水流三维传热热应力

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耐火砖间壁式大型换热器传热计算的数值解法

应用科技 1991年第2期18卷 1-6页

作者：汤文华张唯哈尔滨船舶工程学院航天工程系

本文以实际生产使用的耐火砖间壁式大型换热器为例,运用数值方法进行了换热器的传热计算。计算中首先建立了传热计算模型,列出传热和流动的数学方程组,然后采用有限差分方法对方程进行离散,并巧妙地选择了计算模块,进行网格划分及边界... 详细信息

本文以实际生产使用的耐火砖间壁式大型换热器为例,运用数值方法进行了换热器的传热计算。计算中首先建立了传热计算模型,列出传热和流动的数学方程组,然后采用有限差分方法对方程进行离散,并巧妙地选择了计算模块,进行网格划分及边界条件的处理,应用高斯—赛德尔迭代法求出数值解,计算取得了成功,得到的结果与实测数据相符。

关键词：换热器三维传热计算数值解法

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基于层换热理论的竖直地埋管换热器设计方法

暖通空调 2007年第9期37卷 35-39页

作者：王勇刘方付祥钊重庆大学

建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验... 详细信息

建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验证了该层换热理论。介绍了地埋管换热器埋深的确定、出水管的保温及流量的确定等。

关键词：地源热泵竖直地埋管换热器层换热理论三维传热

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方坯连铸结晶器三维热力耦合分析

方坯连铸结晶器三维热力耦合分析

作者：王泽鹏华北理工大学

学位级别：硕士

结晶器内初生坯壳的生长对铸坯对铸坯表面质量有很大影响,而结晶器的传热行为直接决定了钢业的初始凝固。研究结晶器的传热规律对改善铸坯质量起到了至关重要的作用。由于工业实验的局限性,无法直接获取结晶器的热流和温度分布等信息。... 详细信息

结晶器内初生坯壳的生长对铸坯对铸坯表面质量有很大影响,而结晶器的传热行为直接决定了钢业的初始凝固。研究结晶器的传热规律对改善铸坯质量起到了至关重要的作用。由于工业实验的局限性,无法直接获取结晶器的热流和温度分布等信息。因此,研究结晶器的传热规律对提高铸坯质量有重要指导意义。基于结晶器传热特点建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热模型,连铸拉坯过程利用节点温度传递法模拟,采用ANSYS软件对模型进行分析。经过充分迭代得到结晶器三维稳态温度场,并与传统二维铸坯传热模型进行对比。通过动态边界条件加载技术实现铜壁冷面水垢厚度的连续变化,分析水垢对结晶器铜壁温度分布的影响。利用间接耦合的方法,将分析所得结晶器铜壁温度场作为温度载荷,求解铜壁的应力场。结果表明:在结晶器上口,三维传热模型分析结果与铜壁温度分布规律基本吻合,弯月面下50mm附近铜壁温度达到高峰;弯月面处水垢厚度由0.1mm增加到0.5mm时,铜壁最高温度由187℃升高至318℃,铜壁高温区域扩大,铜壁变形程度增加。铜壁面部应力分布较为均匀,在角部存在两个应力集中的位置,为铜管上口和距上口150mm处。以悬挂式安装的方坯连铸结晶器铜管在生产过程中,主要沿拉坯方向向下伸长,在结晶器下口位移最大。结晶器铜壁两侧变形规律基本一致,而铜壁面部中心伸长长度略大于角部。

关键词：三维传热热力耦合有限元分析水垢

基于村镇民居的新型装配式复合墙板热工性能研究

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基于村镇民居的新型装配式复合墙板热工性能研究

作者：尹相华西安建筑科技大学

学位级别：硕士

村镇民居在我国拥有庞大的基数,对村镇民居的节能优化是绿色建筑研究领域的重要课题。本文引入一种新型装配式密肋复合墙板,将从三个层面对其展开研究:一,初步论述密肋复合墙体体系在传统村镇民居中推广的可行性:该装配式墙体的技术适... 详细信息

村镇民居在我国拥有庞大的基数,对村镇民居的节能优化是绿色建筑研究领域的重要课题。本文引入一种新型装配式密肋复合墙板,将从三个层面对其展开研究:一,初步论述密肋复合墙体体系在传统村镇民居中推广的可行性:该装配式墙体的技术适用性和保温技术在村镇试行的可行性满足推广条件,且装配式标准化技术可与民居的个性化需求相互协调统一。二,研究并修正该类墙体传热系数、平均热阻的计算方法:对密肋复合墙板分别采用一维手算方法、ANSYS三维数值模拟分析法和防护热箱实验测试法三种方法进行综合对比分析,评估三种方法的差异、探索此类墙板的传热规律并修正一维算法:首先,从理论层面论证这三种热阻计算方法,分析该类非均质墙板的传热机理。一维手算公式是基于一维传热理论推导而出,对极端非均质的墙体传热系数计算的准确度未知;ANSYS软件的三维热分析是基于三维传热的数值模拟方法,准确度高且具有高度可重复性;热箱实验法是传热系数的实测方法,可信度强但操作条件复杂。对比三种方法:一维简化算法准确度具有不确定性,ANSYS三维模拟法与实验测试值高度吻合,可作为修正一维算法的重要研究工具。然后,用实验方法展开论证。先用TPMBE-300平板导热仪测出加气混凝土砌块在烘干状态下的导热系数,另外,查阅文献获得同钢筋体积分数下钢筋混凝土的导热系数;再用防护热箱测试墙板传热系数、平均热阻:制作1:2的1m×1m×0.1m密肋复合墙板缩尺模型,防护热箱进行稳态法实验测定。最后,借助ANSYS三维传热模拟对实际工况下各构造类型的密肋复合墙体进行综合的模拟分析。结果显示:各组合材料的导热系数比值、不同墙体几何构造类型、附加保温层的热阻等因素是使一维算法出现偏差的主要因素。反推相同状况下一维简化算法所需要的修正系数?值,发现密肋复合墙体在保温厚度不大时,三维侧向传热对一维算法的影响较大,当保温层增加到一定厚度时,墙体非均质层所带来的三维不均匀传热的影响逐渐减弱。筛选了8种不同构造的典型密肋复合墙板,运用ANSYS模拟的三维结果反推各种构造类型、保温形式下墙板用一维计算所需的?值,最终归纳修正了该墙板的一维简化计算公式,使之既能达到实际节能计算的精炼简化需要,又能满足精度要求。三,将墙板的热工性能放大到宏观层面,讨论在建筑方案中运用该墙板时,建筑所取得的热环境及节能效果。首先,利用上文成果计算该方案中的装配式复合墙体的传热系数及平均热阻等热工指标;然后,在冬季选取典型日进行冬季室内热环境测试,详细分析测试结果;最后,利用Designbuilder对方案进行综合的能耗模拟分析,评价密肋复合墙体在该示范项目中的节能效果,并得出该装配式墙体体系在村镇民居中运用的效果及改进措施,为该体系在村镇民居中推广和促进绿色建筑理念奠定理论基础。

关键词：民居密肋复合墙体三维传热 ANSYS 传热系数节能

Determination of Unknown Boundary in the Composite Materials with Stefan-Boltzmann Conditions

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Chinese Annals of Mathematics,Series B 2010年第2期31卷 145-162页

作者： Xiaoyi HU Wenbin CHEN School of Mathematical Sciences Fudan University Shanghai 200433 China.

The authors consider one specific kind of heat transfer problems in a three-dimensional layered domain,with nonlinear Stefan-Boltzmann conditions on the boundaries as well as on the *** determine the unknown part of the boundary(or corrosion) by the Cauchy data on the reachable part is an important inverse problem in *** mathematical model of this problem is introduced,the well-posedness of the forward problems and the uniqueness of the inverse problems are obtained.

关键词：边界条件复合材料波尔测定三维传热数学模型反问题非线性

空间太阳能热动力发电系统吸热蓄热器热性能研究

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航天器工程 2004年第2期13卷 62-69,61页

作者：侯欣宾李劲东李亭寒袁修干中国空间技术研究院总体部北京100086 北京航空航天大学飞行器与应用力学系北京100083

空间太阳能热动力发电系统是一种新型空间电力系统。吸热蓄热器是太阳能热动力发电系统关键部件之一。吸热蓄热器采用的蓄热方式是相变蓄热。本文以 NASA 2kW 太阳能热动力发电系统地面试验采用的吸热蓄热器为研究对象,建立了吸热蓄热... 详细信息

空间太阳能热动力发电系统是一种新型空间电力系统。吸热蓄热器是太阳能热动力发电系统关键部件之一。吸热蓄热器采用的蓄热方式是相变蓄热。本文以 NASA 2kW 太阳能热动力发电系统地面试验采用的吸热蓄热器为研究对象,建立了吸热蓄热器的三维传热数值模型,可以模拟轨道周期内、各种工作参数下吸热蓄热器的热损失、工质温度、容器单元温度、PCM 熔化率以及 PCM 潜热利用率等主要参数的变化。通过与蓄热换热管地面蓄放热试验结果比较,验证了方法的可靠性。在对传统吸热蓄热器结果进行分析的基础上提出了吸热蓄热器的改进方案——组合PCM 热换管概念,并与传统吸热蓄热器性能进行了对比分析。

关键词：太阳能热动力发电系统蓄热器吸热性能研究空间 PCM 电力系统关键部件相变蓄热 NASA 地面试验数值模型三维传热轨道周期工作参数热利用率结果比较改进方案对比分析热损失熔化率热试验换热管可靠性温度