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气膜孔位置对气冷凹腔支板冷却效果影响分析

热能动力工程 2023年第12期38卷 29-35,45页

作者：回翔龚旭龙吴明昊王祥和中国船舶集团有限公司第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司黑龙江哈尔滨150078

为了解决一体化加力燃烧室中凹腔支板壁面温度过高的问题,提出了一种新的冷却结构方案,同时采用三维数值模拟方法针对不同气膜孔位置的结构模型进行计算,研究了气膜孔位置对额定工况下一体化加力燃烧室内气动热力性能的影响,重点研究了... 详细信息

为了解决一体化加力燃烧室中凹腔支板壁面温度过高的问题,提出了一种新的冷却结构方案,同时采用三维数值模拟方法针对不同气膜孔位置的结构模型进行计算,研究了气膜孔位置对额定工况下一体化加力燃烧室内气动热力性能的影响,重点研究了气膜孔位置对燃烧室内凹腔支板的引气率、壁面最高温度、后缘支板冷却效果等气动热力性能指标的影响。结果表明:引气率随着气膜孔位置靠后而线性增大且增长梯度逐渐减小,最大值相对于最小值增加了124.3%;后缘支板冷却效果随着气膜孔中心与来流方向所成角度α的增大不断上升,增大幅度为89.3%,冷却效果最终保持在0.35左右;随着气膜孔位置的不断后移,最高壁温不断降低且降幅不断放缓,最终最高温度保持在1 075 K左右;气膜孔不断后移的过程中,总压恢复系数不断降低。

关键词：凹腔支板气膜孔引气率冷却效果总压恢复系数

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液冷背心冷却效果影响因素研究

丝绸 2023年第3期60卷 39-45页

作者：王欣欣卢业虎苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 南通纺织丝绸产业技术研究院江苏南通226300

针对战斗机飞行员低空大速度飞行时存在的热应激问题,文章研制了一款液冷背心。采用暖体假人实验对液冷背心的入口水温、换热管路参数及排布方式进行研究,探究入口水温、换热管路的排布密度、横纵向排布、管径大小对液冷服装制冷性能的... 详细信息

针对战斗机飞行员低空大速度飞行时存在的热应激问题,文章研制了一款液冷背心。采用暖体假人实验对液冷背心的入口水温、换热管路参数及排布方式进行研究,探究入口水温、换热管路的排布密度、横纵向排布、管径大小对液冷服装制冷性能的影响。实验结果表明,液冷背心冷却能力随入口水温的降低而显著增加;换热管路排布密度显著影响液冷背心冷却效果;换热管路内外径、横纵向排布对液冷背心的冷却效果的影响不显著,但换热管路为3×5 mm、换热管路横向排布的液冷背心具有较优制冷能力;换热管路组合设计的液冷背心具有更好的冷却效果。研究结果可为液冷背心的科学设计提供参考。

关键词：液冷背心热应激出汗暖体假人换热管路冷却效果人体体温调节个人热管理

相变—通风混合冷却服的冷却效果及其测评方法进展

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丝绸 2023年第4期60卷 71-79页

作者：吴珺秋李俊东华大学服装与艺术设计学院上海200051 现代服装设计与技术教育部重点实验室上海200051 上海市纺织智能制造与工程一带一路国际联合实验室上海200051

相变—通风混合冷却服中两种介质之间存在相互影响,作用机制复杂。本文从冷却介质、服装、人体和环境四个方面剖析了影响冷却效果和着装热湿舒适性的关键因素,发现各因素对冷却效果的交互影响还未得到细化研究,且忽视了服用性能方面的... 详细信息

相变—通风混合冷却服中两种介质之间存在相互影响,作用机制复杂。本文从冷却介质、服装、人体和环境四个方面剖析了影响冷却效果和着装热湿舒适性的关键因素,发现各因素对冷却效果的交互影响还未得到细化研究,且忽视了服用性能方面的影响。同时,分析了不同测评方法在相变—通风混合冷却服中应用时的适用性及局限性,研究表明物理实验采用的方法、程序和指标的不同会影响测评结果,数值模型存在简化热湿传递和通风过程等不足。本文提出未来的研究可以综合考虑多方面因素对冷却效果的交互影响,探寻兼顾冷却和服用性能的冷却服参数设计;对冷却效果的测评则应考虑建立更加标准化的物理实验测试方法与综合评价体系,并完善对衣下空气层形态、空气流动及热湿传递过程的数值模拟。

关键词：相变材料通风风扇混合冷却服冷却效果影响因素测评

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随钻仪器井下降温系统冷却效果数值研究

石油机械 2022年第7期50卷 18-25,33页

作者：刘珂苏义脑高文凯窦修荣中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油勘探开发研究院

深层、超深层已被列为油气资源重要接替区。但是,深层带来的井下高温使得随钻仪器寿命缩短、甚至失效,为其增加井下降温系统是解决随钻仪器抗高温性能的措施之一。在前期研究随钻仪器井下降温系统阻热性能和传热特性的基础上,进一步研... 详细信息

深层、超深层已被列为油气资源重要接替区。但是,深层带来的井下高温使得随钻仪器寿命缩短、甚至失效,为其增加井下降温系统是解决随钻仪器抗高温性能的措施之一。在前期研究随钻仪器井下降温系统阻热性能和传热特性的基础上,进一步研究了井下降温系统的冷却效果,建立了井下降温系统模型,通过数值方法研究了各参数对井下电路产生降温幅度的影响。研究结果表明:增加井下降温装置,可有效提高随钻仪器抗高温性能;各参数对冷却效果影响规律为绝热材料导热系数越小、绝热材料厚度越大、电路系统尺寸越小、制冷功率越大及环境与水眼温差越大,越有利于改善冷却效果;电路系统导热系数对冷却效果的影响可忽略不计;各参数对冷却效果影响程度排序为,在绝热材料方面,导热系数>高度和宽度方向充填厚度>轴向充填厚度;在电路系统方面,长度>宽度和高度>导热系数;在降温装置方面,制冷功率与发热功率比值>高度和直径。所得结果丰富了随钻仪器井下降温相关理论,可为井下降温系统的开发提供指导。

关键词：随钻仪器井下降温系统冷却效果抗高温技术被动抗温主动降温

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湿热和干热环境下通风服的冷却效果

毛纺科技 2023年第6期51卷 110-116页

作者：吴国珊韦徐美刘何清范丹华张超权刘晓辉桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林航天工业学院理学院广西桂林541004

为了更好地指导作业人员在高温环境下合理使用通风服,通过人体实验对比研究了湿热和干热环境下通风服对人体冷却效果的差异。在人工环境舱分别营造湿热(空气温度/湿度分别为34℃/90%、36℃/90%)、干热(空气温度/湿度分别为34℃/50%、36... 详细信息

为了更好地指导作业人员在高温环境下合理使用通风服,通过人体实验对比研究了湿热和干热环境下通风服对人体冷却效果的差异。在人工环境舱分别营造湿热(空气温度/湿度分别为34℃/90%、36℃/90%)、干热(空气温度/湿度分别为34℃/50%、36℃/50%)共4种不同热环境,志愿者穿着通风服在跑步机上通过跑步(4 km/h)模拟劳动,对比分析通风服风扇关闭和开启(风量为12 L/s)时的生理参数、主观热感觉投票(TSV)和主观湿感觉投票(WSV)的变化情况。结果表明:除了36℃/90%之外,其余3种工况下通风服均能降低平均躯干温度和平均皮肤温度,平均躯干温度最大降幅为1.2℃,平均皮肤温度最大降幅为0.63℃,但通风服对口腔温度的影响很小;TSV的降幅在16.0%~30.4%之间,WSV的降幅在0~43%之间。通风服对高温环境中的劳动人体具有一定的冷却效果,但在湿热环境下通风服的冷却效果可以忽略,此时需要配备冷源设备才能提供冷却作用。

关键词：通风服高温环境冷却效果皮肤温度口腔温度

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墙体大体积C50混凝土通水冷却效果

工业建筑 2023年第S2期53卷 240-244页

作者：黄必斌徐卫春骆朋辉邓敏中国人民解放军94968部队南京210018 南京工业大学材料科学与工程学院南京211816

某工程长34 m、高3.6 m、1.1 m厚现浇C50混凝土长墙中心最高温度达75~85℃,降温阶段墙体出现一些裂缝,影响结构的承载力和长期安全性。为避免混凝土墙体开裂,测定了不同布置方式的Ф25 mm冷却水管通水冷却对C50墙体混凝土降温的影响。... 详细信息

某工程长34 m、高3.6 m、1.1 m厚现浇C50混凝土长墙中心最高温度达75~85℃,降温阶段墙体出现一些裂缝,影响结构的承载力和长期安全性。为避免混凝土墙体开裂,测定了不同布置方式的Ф25 mm冷却水管通水冷却对C50墙体混凝土降温的影响。结果表明:在单个回路冷却水流量接近时,相同尺寸墙体的冷却水管间距由725 mm减小至515 mm时,墙体混凝土温度降低值由2.2℃增加至4.0℃;在冷却水流量接近和冷却水管间距相同时,冷却水管回路连接方式改变对墙体混凝土温度降低值影响不明显;在冷却水管间距和回路连接方式相同时,冷却水流量由4.10 m^(3)/h增加至12.30 m^(3)/h时,墙体混凝土温度降低值由2.9℃增加至4.0℃。计算结果表明,对于管间距为515 mm、3个回路通水冷却的墙体混凝土,将冷却水管的管径由25 mm增大至32 mm,冷却水流速控制为0.77 m/s时墙体混凝土温降可由2.9℃提高至4.6℃,冷却水流速控制为2.32 m/s时墙体混凝土温降可由4.0℃提高至6.6℃,将冷却水流速继续提高至3.32 m/s,计算得到的墙体混凝土的温降会降至2.8℃,不利于墙体混凝土的冷却。总体看来,在控制墙体混凝土最高温度与进口冷却水温度之差不大于20℃时,通水冷却对墙体大体积C50混凝土的温降效果有限。

关键词：墙体 C50混凝土通水冷却冷却效果

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改良式数字化种植导板冷却效果的模型研究

改良式数字化种植导板冷却效果的模型研究

作者：王注力右江民族医学院

学位级别：硕士

目的:对传统数字化种植导板外形加以改良,探讨其在引导种植手术时的冷却效果以及对优化手术视野和患者舒适度的应用效果,旨在提高改良式数字化种植导板的实用性,为口腔医生在选择数字化导板辅助种植时提供更多参考。方法:(1)选取2021年5... 详细信息

目的:对传统数字化种植导板外形加以改良,探讨其在引导种植手术时的冷却效果以及对优化手术视野和患者舒适度的应用效果,旨在提高改良式数字化种植导板的实用性,为口腔医生在选择数字化导板辅助种植时提供更多参考。方法:(1)选取2021年5月27日于梧州市红十字会医院就诊的1例下颌单侧第二前磨牙缺失且符合导板引导种植手术适应症的患者CT(Computed tomography,CT)数据,导入Mimics19.0软件进行CT三维重建,3D(Three Dimensional,3D)打印缺牙颌骨模型18个。(2)利用3shape软件设计并制作传统数字化种植导板9个,采用Cinema4D软件对传统数字化种植导板STL(Standard Template Library,STL)模型加以改良,并制作改良式数字化种植导板9个。根据三种不同的提拉方式进行窝洞预备(直接给进、一次提拉、二次提拉)分为3个小组,每小组3个模型。(3)在缺牙颌骨模型上模拟两种数字化导板结合不同的提拉方式引导种植手术窝洞预备的过程,使用温度测量仪测量并记录颌骨模型预备窝洞不同深度测温位点(4mm、6mm、8mm、10mm)的实时温度。(4)用SPSS27.0记录数据进行统计分析,采用两独立样本t检验方法分析两组导板冷却效果差异,利用双因素方差分析比较使用同种导板在不同提拉方式以及不同测量位点温升的差异,并基于LSD-t检验法进行事后两两比较。当P冷却效果优于传统数字化种植导板,为优化手术过程提供了一定的参考与帮助,为临床医生在选择数字化导板辅助种植时提供更多参考。(2)种植窝洞预备过程中,使用反复多次提拉的钻孔方式可有效降低术区骨骼温度的峰值;在窝洞不同深度的温度测量位点中,6mm测量位点区域温升峰值最高。(3)本研究验证了用于体外研究的颌骨模型与牛骨在相同条件下钻孔时温度变化所建立的关系,通过比例系数换算成真实骨块的温升数据具有一定的指导意义。

关键词：数字化导板改良牙种植冷却效果模型实验

不同除湿方式相变冷却服的冷却效果及着装人体热生理反应研究

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不同除湿方式相变冷却服的冷却效果及着装人体热生理反应研究

作者：吴珺秋东华大学

学位级别：硕士

在高温环境下的作业人员，自身代谢产热量较高且无法向外界环境散热，人体仅依靠自身体温调节机制无法维持热平衡，极易造成热应激、热疾病等危险，威胁作业人员的健康和安全。在无法使用环境冷却措施时，相变冷却服凭借其结构简单、节... 详细信息

在高温环境下的作业人员，自身代谢产热量较高且无法向外界环境散热，人体仅依靠自身体温调节机制无法维持热平衡，极易造成热应激、热疾病等危险，威胁作业人员的健康和安全。在无法使用环境冷却措施时，相变冷却服凭借其结构简单、节能、可再生等优点，成为保护作业人员热安全的重要热防护装备。　　然而，相变材料的低透湿性阻碍了微气候内水分及时蒸发到环境中，从而导致了较差的热湿舒适性。因此，本文在研究向相变冷却服中加入干燥剂和通风风扇两种除湿方式的基本热湿性能的基础上，探究人体和环境条件与除湿方式对冷却效果的交互影响，并评价了不同冷却服的着装热湿舒适性差异。基于此，本文综合暖体假人实验、着装人体实验等研究手段实现对相变冷却服、相变-干燥剂冷却服、相变-风扇冷却服的冷却效果及人体热生理反应开展研究。研究成果可用于评估不同除湿方式相变冷却服在不同人体活动水平和环境相对湿度条件下的冷却性能和着装热湿舒适性，为作业人员提供合理的冷却服使用建议。主要研究内容及相关结论如下：　　（1）对三种冷却服和对照服装进行了热阻和湿阻测试，比较加入相变材料、干燥剂和通风风扇后对服装热湿性能的影响。研究表明相变材料阻碍了人体与环境之间的热湿传递，不仅显著增大了服装热湿阻（p＜0.05），还导致皮肤表面湿度超过100%，微气候湿度持续上升，加大了水蒸气冷凝的风险。干燥剂的加入进一步阻碍了躯干区域的水分蒸发散热，显著减小了躯干热流量（p＜0.01），但通过吸湿降低了相应部位的相对湿度，并促进热量从皮肤向外传递。而通风通过促进微气候与环境之间的空气交换，可以最有效地增强对流和蒸发，不仅显著降低了整体热湿阻（p＜0.01），还弱化了不同部位之间的隔热透湿性能差异，在上背、腰部等衣下间隙较大的部位表现出相对较强的促进热湿传递的作用。　　（2）在不同出汗率、运动状态和环境相对湿度条件下，对三种冷却服进行冷却性能测试，探究人体和环境条件与除湿方式对冷却效果的交互影响。研究表明，添加除湿方式的冷却服均在高出汗率条件下表现出较好的除湿和冷却效果。出汗率较低时，干燥剂不仅未能通过吸湿增大皮肤表面与微气候之间的湿度差来促进水分蒸发，还由于阻碍躯干热湿传递等原因降低了制冷功率;通风则由于对水分蒸发的促进作用有限，且加强了热空气对流，而导致微气候温度升高。出汗率增大后，两种冷却服的制冷功率均显著提高（p＜0.01），干燥剂吸湿促进的蒸发热损失明显大于其产生的负面影响，通风增强的蒸发热损失大于环境显热传递的时间点也明显提前。　　研究还发现，相变-干燥剂冷却服和相变-风扇冷却服分别适用于湿热和干热环境。前者在湿热环境下的整体和躯干制冷功率均大于相变冷却服，干燥剂可以更好地发挥吸湿作用，增大皮肤表面与微气候之间的湿度差，从而促进皮肤表面水分蒸发。相变-风扇冷却服在干热环境下的制冷功率显著大于湿热环境（p＜0.01），通风通过皮肤表面与低湿度空气之间的较大湿度梯度差可以更有效地增强对流和蒸发。　　相比于相变-风扇冷却服，运动对其他两种冷却服的冷却效果的促进作用更强。通过运动促进微气候与环境之间的空气对流，可以弥补相变材料和干燥剂对热湿传递的阻碍，并增强干燥剂吸湿效果，从而显著增强相变-干燥剂冷却服的制冷功率（干热环境p＜0.01，湿热环境p＜0.05）。然而，运动增强的对流相比于通风强制对流可以忽略不计，相变-风扇冷却服在静止和运动时的制冷功率无显著差异，且运动状态对其躯干制冷功率的影响受到了环境相对湿度的影响。　　（3）针对相变-干燥剂冷却服和相变-风扇冷却服进行真人热生理反应测试，对比两种冷却服的着装热湿舒适性，研究表明相变-风扇冷却服的冷却效果和蒸发散热效果更显著。人体出汗量相比于假人高出汗率条件较少，干燥剂未能通过增大皮肤表面与微气候之间的湿度差来增强蒸发散热，而通风增强的对流和蒸发热损失远大于其促进的环境向人体的显热传递，因此穿着相变-风扇冷却服时的躯干平均皮肤温度显著低于相变-干燥剂冷却服（p＜0.05），但也导致了初始阶段其核心温度相较于后者偏高的过冷现象。并且，通风通过显著增强汗液蒸发散热（p＜0.05），进一步减少了出汗量（p＜0.05），并降低了躯干平均皮肤和微气候的相对湿度。因此，穿着相变-风扇冷却服可以更显著地降低热感觉和湿感觉（p＜0.05），从而提升整体舒适感（p＜0.05），以有效缓解长时间运动给人体带来的知觉疲劳和热应变。　　综上，本文通过深入研究不同除湿方式相变冷却服的基本热湿性能和着装热湿舒适性差异，探究人体出汗率、运动状态、环境相对湿度与除湿方式对冷却效果的影响规律，可为未来冷却服的合理使用和性能提升提供指导建议。

关键词：相变冷却服除湿方式冷却效果热生理反应

两段式无缝软接触电磁连铸结晶器的冷却效果分析

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金属学报 2008年第1期44卷 112-118页

作者：王强金百刚崔大伟刘岩赫冀成东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004 东北特殊钢集团装备动力部大连116031

利用数值模拟研究了软接触电磁连铸中两段式无缝结晶器的传热及初生坯壳的厚度.结果表明:相同工艺条件下,两段式结晶器与传统结晶器相比,出口坯壳厚度减薄约0.4 mm,铸坯表面温度升高约2.5 K,初始凝固点下降约9 mm,有利于提高铸坯的表面... 详细信息

利用数值模拟研究了软接触电磁连铸中两段式无缝结晶器的传热及初生坯壳的厚度.结果表明:相同工艺条件下,两段式结晶器与传统结晶器相比,出口坯壳厚度减薄约0.4 mm,铸坯表面温度升高约2.5 K,初始凝固点下降约9 mm,有利于提高铸坯的表面质量.两段式结晶器上半段长度增加使凝固坯壳厚度略有降低,但将导致钢液对连接处的冲刷增大.在本研究条件下,考虑到安全生产的需要,结晶器上半段长度为120 mm是较佳的长度.两段式结晶器壁的传热计算表明,本研究条件下,结晶器的耐热强度满足安全生产的要求.

关键词：软接触电磁连铸电磁冶金两段式无缝结晶器冷却效果初生坯壳感应热