摘要：利用实验与数值模拟相结合的方法研究了超临界氮气(SCN_(2))三维热流场特性,在用实验数据验证数值方法可靠性基础上,分析了压力(3.6~7 MPa)和质量流速[800~1200 kg/(m^(2)·s)]对SCN_(2)对流传热特性的影响,揭示了微通道圆管不同圆周方向上SCN_(2)热流场规律。结果表明:在低压力和高质量流速下,同一轴向位置处,径向内壁温最大值出现在圆管90°处;质量流速越大,内壁温最大值和对流传热系数最小值由圆管180°向90°处发生了转移;当浮升力系数Gr^(*)/Re^(2)>1时,浮升力有利于强化圆管底部区域流体传热能力;基于获得的数据,提出了一个新的适合预测微通道圆管内SCN_(2)对流传热特性的无量纲换热关联式,预测误差小于20%。研究结果为微通道换热器优化设计提供了参考。

摘要：针对电动机单机容量不断增大,电磁负荷随之提高,电机内部发热量增长的显著问题,研究了凸极电机典型部件撑块布置对电机热流场的影响。在满足强度要求的前提下,以国内较大容量的40 MW空冷凸极同步电动机为研究对象,采用基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)原理的有限体积法,求解三维湍流流动及传热控制方程,得到三撑块布置下,整机1/8三维流场及转子温度场分布特点,对比分析了撑块不同结构、数量和相对位置下的流量分布特点以及转子固体部件温度分布规律。结果表明,端部第一撑块位置后移,更利于定子部分的冷却。结论可为大容量凸极电动机通风系统结构设计提供参考和指导。

摘要：本文首先运用耦合传热理论与EFD软件,对一种LED灯具的温度场、流场、压强场进行仿真,再对仿真结果图进行图像处理,提取热流场分布的边缘曲线,并以此曲线方程为依据,在总重量不变的情况下,设计了一种曲线型散热结构,可以使热流场分布均匀化,并且更有效地利用周围空气进行散热。结果表明,在20℃环境中,曲线型散热结构可使最高温升降低12℃,最大相对压强减小0.95 Pa,流场流速分布更均匀,且居于较大流速的流体比例有明显提高。为进一步简化模型,又将曲线形状的翅片优化为逐渐向两边外侧倾斜的角度型翅片,使优化后的最高温度较曲线型又下降了7.1℃。最后通过实验对比证明角度型散热结构具有更好的散热效果,且减少了对生产加工工艺的要求。

摘要：建立了PECVD腔室的连续流体和传热模型,通过仿真实验来分析工艺参数和喷淋板结构对PECVD腔室热流场的影响。在典型工艺的基础上,根据单变量原则设计不同的仿真实验来研究工艺参数对晶圆片上方流速、压力及温度分布的影响,结果显示在不同的工艺参数下,流速分布都能够保持线性分布;温度分布波动很小,表现良好的稳定性;压力随径向近似抛物线分布,中心压力高边缘压力低。另外本文设计了两组仿真实验,研究喷淋板不同的流阻分布对热流场的影响,结果显示喷淋板流阻的分布对流速分布有明显的影响,在不同的流阻分布下,加热盘边缘处的流速保持不变,但是流速分布存在一个拐点,拐点前和拐点后流速都近似于直线分布;结果说明能够通过改变喷淋板流阻的分布来调控晶圆上方流速的分布从而获得更高的薄膜工艺均匀性。

摘要：针对热烟气在浮力作用下沿斜通道流动的现象,采用实验方法对倾斜角为20°两侧开口通道中截面上的温度分布进行了测量.通道长3 m,宽0.8 m,高1.0 m.热源功率为1 500 W,放置于通道底部中间位置.同时采用数值方法对上述通道在倾斜角为0,°10°和20°时通道内的热流场进行了预测.结果发现除了靠近热源附近之外,实验值与数值结果吻合得相对较好.整个实验与计算结果可为相关工程设计提供参考.

摘要：为了掌握通道在上壁面不同宽度的开缝条件下,不同倾斜角度的通道内热流场特性及两端开口处中性面高度的变化规律,对一200 cm长的通道内一靠近低端开口一侧火源产生的热流场进行了实验与基于Vreman亚格子模型的大涡模拟研究.通过实验值与数值模拟结果的对比,验证了构建的数学模型对于上壁面有侧开缝的倾斜通道内热流场模拟的有效性;确定了通道上壁面的开缝对于通道内热流场的温度分层特性、通道两端开口处U速度以及中性面高度随着通道倾角变化的规律影响不大;对于一定的通道倾斜角度,随着通道上壁面侧开缝宽度增大,火源两端温度分布的对称性增强,通道上壁面附近的温度降低,通道内的高温区域向下壁面的偏移幅度减弱,通道两端开口处靠近上壁面附近的空气流速逐渐降低,两端开口处中性面高度升高;上壁面有开缝的通道两端开口处中性面的高度曲线随着通道倾斜角度的增大有一个交叉,交叉发生在通道倾斜角度小于5°时.

摘要：路面结冰易于导致交通事故的发生,因此提出一种路面暖气垫融冰法。为了获得最佳的融冰效果,以固定体积暖气垫为研究对象,将暖气垫工作表面的融冰速率和融冰均匀度作为评估指标,以暖气垫长度、厚度和通路间距为优化参数,通过热流场仿真分析,采用均匀设计响应面法得到优化目标与结构参数间的函数关系,运用遗传算法进行多目标优化得到非劣解集,采用理想点法TOPSIS从中选出最优解,得出结论:当通路直径取20 mm时,最佳参数组合为通路间距48 mm、暖气垫厚度68 mm,横向边长可根据工程应用确定。

摘要：为研究舰船狭长空间内电缆发生火灾后的热流场特性规律,建立适用于狭长空间的火灾计算数学物理模型。对控制方程组进行简化和变形,用数值程序求解,得到狭长空间电缆火灾发生后烟气蔓延特性规律,舱内温度场分布以及随时间的变化,不同位置的火灾特征参数变化的差异性,以及典型工况下特征参数的阈值;探讨设备发热对火灾热流场的影响。通过分析火灾热流场特性变化规律,为狭长空间火灾探测设计提供参考。

摘要：本文提出岩石圈内的某些过程是气候变迁的重要原因之一。并依据对土壤热流、大地热流、地震和旱涝关系研究所得到的一些现象和结论,利用气象站地温资料计算了土壤热流,初步分析得到如下主要结论:(1)据线性热传导理论设计的热流的计算方法基本上可以满足多年平均土壤热流场计算精度的要求;(2)平均土壤热流场、深层大地热流场、地震带三者之间有很好的对应关系。平均土壤热流高值带一般都有大地热流高值带和地震带与之对应;(3)土壤热流距平场与汛期降水场有相似的分布形势,土壤热流距平的变化与强震也有一定的联系。

摘要：针对受限空间内受浮力驱动的旋转火焰及热流场所表现出的复杂特性,采用实验方法对一尺寸为2.0m×2.0m×15.0m的有单侧缝的方形竖槽道内产生的火旋风流场进行研究,并对中心轴线上的温度进行测量。同时采用基于大涡模拟技术的数值方法进行了模拟计算,验证了构建的数学模型对于预测该方形竖槽道内的热流场的准确性。通过对火旋风在稳定期内热流场的平均压强、温度、密度在高度方向和径向的分布情况和变化规律的分析,验证了火旋风的斜压影响机制,确定了温度和压力在高度上的分层特性,并发现等密度面更易于表现旋转火焰的变化情况。整个实验与数值计算结果都可为受限空间内的旋转火焰研究提供参考。