简介：锂离子电池由于放电过程产生大量的热,不可避免的使得电池温度升高。研究大倍率放电时的电池温升,忽略电化学反应热,进一步简化原有的生热模型。为了得到电池温度分布,从电池内部结构出发,根据电流密度在集流板上的分布以及极耳处的收缩/扩散效应,分析集流板上电流密度的分布规律,从而建立电池的电-热耦合模型。通过生热模型模拟电池放电过程的温升现象,并与实验结果对比,发现模拟结果与实验结果能够很好地吻合。文章给出了电池在不同放电倍率条件下放电终了时的温度分布图,并解释了造成这种分布现象的原因。

简介：机械蒸汽压缩海水淡化是一种很有前景的消纳风能的方式,其中的压缩机是这种能源利用方式的核心部件。建立了离心式蒸汽压缩机数学模型,研究了压缩机性能参数间的关系,重点探讨了压缩机输入功率及吸气蒸汽参数与压缩机流量、压比和转速间的关系,并通过耦合风力发电机模型,研究了定压比条件下,压缩机流量和转速在风力发电机随机功率变化时的响应曲线。结果表明,风力发电机驱动的机械蒸汽压缩机需要辅助能源来保证在较小的风力发电机输入功率情况下,压缩机能稳定运行在非喘振区。对于额定功率为160kW的压缩机,在压比2.4条件下的最小输入功率为50kW。

简介：偏滤器是托卡马克装置堆内的重要部件，有去除杂质、避免第一壁烧蚀的作用。在装置运行前，要对偏滤器进行烘烤以去除水分及杂质，但在烘烤过程中偏滤器靶板会产生较大的热应力。为了探究偏滤嚣在不同烘烤速率下的热应力变化，找到能够改善热应力的最大烘烤速率，发展了一维流动换热和三维导热耦合计算的模拟方法，对ITER偏滤器换热模块内的流动和温度分布进行分析，并进一步考察了不同烘烤速率下的热应力分布。计算结果显示，烘烤速率对ITER偏滤器的热应力有较大影响，减慢烘烤速率可以明显降低热应力，当烘烤速率小于0．1K／s时烘烤速率对热应力的影响很小。另外，纯铜中间层在烘烤过程中会发生塑性屈服现象，这会减小结构的热应力。

简介：可呼吸墙体中不仅有热传递，还伴随着湿传递及空气渗透，并且3个过程互相影响，协同作用。在分析国内外相关资料的基础上，采用热力学方法，并根据多孔介质中多相流体流动描述的体积平均方程，建立了热、湿和空气耦合作用下的可呼吸墙体热质传递模型。推导出热、湿和空气耦合传递等效扩散方程，找到可呼吸墙体热、湿及空气柄合作用下热质传递过程的主要影响因素湿容量θL、气压PG和温度T；根据等效扩散方程，通过TDMA算法，可以求得可呼吸墙体内的湿容量分布、气压分布和温度分布。并进行了数值模拟。

简介：建立了描述二元合金凝固的平面枝晶一维微观偏析数学模型，考虑溶质在固相中有限扩散，在液相中完全扩散。通过数值模拟，分析比较了Al—Cu和Fe—C合金的微观偏析特性。同时，进一步将微观数值模型与宏观凝固实验的传热传质数学模型相耦合，实现了凝固宏微观复合尺度的全数值模拟。研究表明，数值计算结果与实验数据吻合良好，证明微观模型能较准确地反映微观质量传输并能可靠地与宏观相变传热传质模型相耦合。此外，从微观到宏观的计算结果都说明Fe—C合金的凝固过程几乎接近平衡凝固。

简介：对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟，采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam，解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题。对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明，温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异。Ra的变化从10^5到10^9。

简介：建立了5000t/d的水泥线篦冷机的三维仿真模型。采用UDFs编程耦合熟料的气固传热模型,得到了篦冷机内部的流场及温度场分布。讨论了取热口的位置对篦冷机有效利用热量的影响。结果表明:双取热口会显著提高篦冷机的有效热量利用率;当高温取热口的位置在第一段蓖筛的末段,中温取热口在第二段蓖筛的末段时,有效利用热量利用率最高。

简介：为了实现低温热能的充分回收利用,在混合工质ORC循环发电基础上,提出一种利用CO_2跨临界循环与其耦合的发电系统。基于热力学第一、第二定律,建立相应热力学模型,并编写计算程序,确定系统运行条件,分析蒸发温度T1、跨临界蒸发压力p01及热源温度T_g等参数变化对耦合系统性能的影响,并将其与采用相同混合工质的ORC系统进行比较。结果表明：随蒸发温度提高,跨临界循环部分输出功逐渐增加,而ORC部分由于冷凝温度提升所减少的输出功逐渐降低。在T_g为373.00K时,若T_1为340.00、354.00K,耦合系统较基本ORC系统输出功分别增加15.77、113.53kW。随跨临界蒸发压力p_（01）变化,耦合系统输出功及效率均有先减小后增加再降低的规律,存在一最佳跨临界压力,且表现为随热源温度降低,耦合系统性能优越性逐渐明显。若T_g为373.00或403.00K,则耦合系统较基本ORC系统分别增加19.16、7.18kW。在蒸发温度较高或热源温度较低时,采用耦合系统具有重要意义。

简介：采用计算机模拟的方法，对闪速炼铅炉进行了气粒两相流场、温度场、浓度场等多个物理场耦合模拟，着重研究炉内速度场的特性。采用传统的二维截面速度矢量图分析了两组截面的速度场，发现其对速度场信息描述不完整，而且难以对不同截面上速度矢量分布之间相互联系进行分析。借助可视化软件Para—View，提出了将立体流线、方向标识体和动画结合起来制作流线动画，对整个速度场进行分析，使问题得到有效改善。分析发现右侧喷嘴主流触底后斜向上喷射是影响速度场分布的重要原因。

简介：多孔介质中热量传递与多孔介质内部的几何结构有密切的关系，讨论了多孔介质的分形结构和相关的分形维数，利用能量方程，导出了分形维数为D的有限尺度多孔介质中的广义热传导方程，在此基础上，假定热量在多孔介质中的传导路线也是一种分形结构，提出了一个筒化的多孔介质并联通道分形导热模型，求出了基于分形理论的多孔介质有效导热系数表达式。

简介：根据纤维体内部分形结构特点，建立了隔热纤维体的热导率分形模型，并分析了空隙率、孔隙面积分形维数和孔隙曲线分形维数等对其热导率的影响。通过对硅酸铝纤维SEM图像的处理，得到了不同密度下硅酸铝纤维的孔隙面积和孔隙通道曲线的分形维数，并据此计算了硅酸铝纤维的热导率。实验结果验证了分形热导率模型的正确性。

简介：该文在现有除氧器动态数学模型的基础上考虑除氧器汽侧空间，抽汽管道泡空间，及连续排污扩容器来汽量，除氧器储水量及除氧器热惯性可变等因素，建立更为完善的除氧器动态数学模型和动态压力降的计算方法，并编制了电算程序，该程序能够进行多工况，多因素模拟计算。

简介：基于流体体积函数法（volumeoffluid，VOF）建立垂直平行平板通道内膜状冷凝传热预测数值模型，膜状冷凝传热传质过程模拟通过在VOF模型守恒方程中施加基于界面能量平衡方法的源项实现。通过数值分析研究发现，在壁面的顶部，冷凝液膜最薄，存在层流区域；冷凝液向下流动，一系列不规则的波纹随之出现；影响冷凝传热的主要因素是蒸汽的流速、液膜厚度及流动状态等。

简介：以某型3000吨级船舶机舱为原型,根据对船舶机舱火灾蔓延规律的相似理论分析,建立了小尺度船舶火灾模拟实验舱的相似物理模型;确定了船舶机舱细水雾模拟的相似准则关系,并建立了模拟机舱细水雾灭火系统相似物理模型;依据IMO相关细水雾灭火系统有效性评估的实验场景设置和相似模型设计,采用FDS(4.0)对模拟实验舱内细水雾灭火系统进行了数值模拟的实验研究.实验结果表明,在忽略热辐射作用的条件下,对细水雾灭火系统采用相似理论分析,并建立的相似缩比模型可以较好的模拟原型舱室细水雾灭火过程与规律.

简介：采用数值方法计算了丁胞结构流道内对流换热过程，并运用场协同理论分析了丁胞结构强化换热的机理，分析了丁胞大小、深度以及Re等对换热过程的影响。结果发现，丁胞的前侧是换热弱化区，而后侧才是强化换热区，但总体表现为强化换热效果，在低Re条件下，Nu较普通流道高1．2～1．5倍，是一种较好的强化换热方式。

简介：大气呼吸模式激光推进的比冲和冲量耦合系数受制于其能量转换效率,对能量转换效率进行分析具有重要意义。建立了大气呼吸模式激光推进的理想动力循环模型,分析了激光推进过程中的能量转换效率,并探讨了提高能量转换效率的可行途径。研究结果表明,增大冲压比或定容增压比是提高能量转换效率的有效途径,其中增大飞行速度能有效增大冲压比,提高激光功率密度和改变工质掺杂特性能有效增大定容增压比。掺入水滴杂质形成的气液两相工质在激光推进领域具有较好的发展前景。

简介：基于能量守恒定律,构建可应用于空间机构热防护的多层打孔隔热材料热性能分析计算模型,该模型考虑相邻两层反射屏间辐射换热、反射屏与间隔物接触导热、间隔物本身导热以及残余气体导热,能够准确预测多层打孔隔热材料内部传热特性。并在此基础上,进行了隔热材料热真空实验研究,以验证所建热分析计算模型的准确度。

简介：窄空间只有在间距小于汽泡脱离直径时,对沸腾传热强化才有比较显著的效果.窄空间沸腾强化传热的机理在于较大的泡底微层加速了蒸发传热和窄空间中被加热的液体周期性地与池液进行容积交换.水平圆盘窄空间中的汽泡生长分为性质完全不同的自由生长期和抑制长大期;在一个周期内,加热面的总传热量等于壁面传导给窄空间液体的热量与通过合体泡底微层蒸发潜热之和.在对圆形水平窄空间的沸腾传热的现象和机理进行分析的基础上,提出了窄空间的沸腾换热过程的数理模型;进而对窄空间沸腾的本质规律在理论上进行了初步探索,并得到分析解.理论计算结果与实验数据比较表明,该分析解适合于中低壁面过热度的情形.由于问题的复杂性,该模型仍需不断完善.

简介：建立了含相变材料双层玻璃窗的光热传输模型,考虑相变材料和玻璃半透明特性,采用有限差分求解方程。在通过实验数据验证模型准确的基础上,分析了相变材料的融化温度对含相变材料双层玻璃窗光热性能的影响。结果显示：建立的模型可模拟相变材料双层玻璃窗的光热传输过程;随融化温度升高,含相变材料双层玻璃窗温度衰减因子则逐渐增大,相变材料融化时间延后,相变材料呈液态的时间变短,但温度滞后值、热流密度和太阳透射能则呈不规则变化。

简介：制约碳捕集技术发展的瓶颈之一在于能耗过高,而现有碳捕集能效分析的方法论与适用模型并未从能源转换的共性机制层面揭示碳捕集理论能耗的"天花板"。因此,也较难像热力学经典概念热机、热泵及其衍生研究框架一样,从"理想与现实之间的不可逆性"这一思考原点出发,探索节能降耗的新机制与新途径。从碳捕集中能源转换的普遍特性出发,提出了热力学碳泵这一概念,首先对其在既有碳捕集研究体系中的辅助角色进行了论述,其后建立了基于热力学观点的模型并展开案例分析,最后与既有混合气体分离模型进行了异同讨论,阐述了两者的互补性。对热力学在面向新型工业应用情景下的能效分析进行了可供参考的尝试。