电加热防/除冰过程中溢流水再冻结数值模拟 被引量：3

1

作者 刘小暄 朱春玲 +1 位作者 朱程香 曹岩 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期281-290,共10页

当飞机飞行过程中遇到结冰工况时,为保证飞机的飞行安全以及气动性能,常使用热防护方法作为飞机防除冰的重要手段。本文通过使用共轭耦合方法建立了机翼内部多层导热与水膜流动的耦合计算模型,并针对电加热防除冰过程进行了一系列数值... 当飞机飞行过程中遇到结冰工况时,为保证飞机的飞行安全以及气动性能,常使用热防护方法作为飞机防除冰的重要手段。本文通过使用共轭耦合方法建立了机翼内部多层导热与水膜流动的耦合计算模型,并针对电加热防除冰过程进行了一系列数值模拟计算。研究选取了可进行非稳态计算的Myers水膜模型,电加热组件导热模型则采用有限体积法隐式离散进行计算,水膜模型与导热模型通过交换边界值的共轭传热方法实现松耦合。研究发现在电加热防除冰过程中,由于积冰融化和水膜流动会产生溢流水再冻结现象。对电加热系统开启后期的积冰外形进行了流场计算与气动分析,发现机翼上下翼面溢流水冻结部位会对流场产生扰动。通过Q准则判断积冰后侧产生了涡结构,对比未发生结冰的干净翼型,机翼前缘位置溢流水冻结导致压力系数曲线发生较大震荡,因此溢流水再冻结问题影响了机翼的气动性能,未能使电加热防除冰系统达到理想的防护效果。 展开更多

关键词 飞机防/除冰 电加热防除冰 耦合传热 非稳态导热

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基于双层非稳态导热过程的井筒温度场半解析模型 被引量：26

2

作者 赵金洲 彭瑀 +2 位作者 李勇明 田植升 符东宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期68-75,共8页

在油气井酸化、压裂增产施工中,温度控制着入井工作液的流变性和酸岩反应速度,是影响裂缝几何形态、酸蚀导流能力和措施后产能的重要因素。但目前的井筒温度场模型还缺乏对非稳态过程的严密推导和精确描述。为此,首先在物性分析的基础上... 在油气井酸化、压裂增产施工中,温度控制着入井工作液的流变性和酸岩反应速度,是影响裂缝几何形态、酸蚀导流能力和措施后产能的重要因素。但目前的井筒温度场模型还缺乏对非稳态过程的严密推导和精确描述。为此,首先在物性分析的基础上,建立了轴向上离散、径向上解析的双层非稳态导热井筒温度场半解析模型,并通过拉普拉斯变换和Stehfest数值反演方法进行了求解;其次,分析了不同水泥环导热过程处理方法对井筒温度分布的影响,认为假设水泥环具有稳态热阻,模拟输出的误差过大且难以修正;最后,对地层和施工参数进行了敏感性分析,认为岩性、施工排量和注入温度变化对井筒温度分布具有显著的影响,而油管腐蚀的影响则可以忽略。现场实际应用效果表明,该数学模型精度较高,模拟结果与监测结果吻合良好。该成果对于提高单井酸化压裂成功率、增加措施后的产能和油气田采收率具有重要意义。 展开更多

关键词 井筒 温度场 非稳态导热 酸化 压裂(岩石) 拉普拉斯变换 数学模型

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功率器件散热特性的非稳态测量方法 被引量：11

3

作者 李洪才 陈非凡 董永贵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期114-120,共7页

采用集总参数法对功率器件的散热体系进行了分析,推导了功率器件非稳态导热过程中温度变化的规律,给出了一种通过测量非稳态导热过程中的温度变化曲线确定散热体系特性参数的方法。以模块电源为例,实际测量了在不同状态下电源模块升温... 采用集总参数法对功率器件的散热体系进行了分析,推导了功率器件非稳态导热过程中温度变化的规律,给出了一种通过测量非稳态导热过程中的温度变化曲线确定散热体系特性参数的方法。以模块电源为例,实际测量了在不同状态下电源模块升温及降温过程中的温度变化特性。测试结果与理论预测基本相符,表明这种方法可有效用于工程实际中。该方法不仅可以避免冗繁的计算,且通过实验可方便地测试出功率器件的散热特性,并能够预测其使用过程中的最大温升,尤其适用于散热结构复杂、散热边界条件不易确定的应用场合。 展开更多

关键词 散热特性 功率器件 非稳态导热 热阻 测量

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干燥巷道围岩传热对平巷风流温度影响研究 被引量：10

4

作者 刘景秀 李慧 周磊 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第8期147-150,共4页

井下巷道中的风流温度受到多种因素的影响,如原岩温度、围岩传热性能、风流与围岩的热交换时间、其他热源等,其中围岩传热起主要作用。为分析围岩传热对风温的影响,以干燥巷道为例,根据巷道围岩与风流热交换规律,通过理论计算,分析水平... 井下巷道中的风流温度受到多种因素的影响,如原岩温度、围岩传热性能、风流与围岩的热交换时间、其他热源等,其中围岩传热起主要作用。为分析围岩传热对风温的影响,以干燥巷道为例,根据巷道围岩与风流热交换规律,通过理论计算,分析水平巷道围岩与风流热交换对风温变化的基本影响规律,为矿井通风设计提供较精确的预测值,使矿井通风设计更精细。 展开更多

关键词 风流温度 导热系数 不稳定传热系数 围岩传热

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高低温环境下松散煤导热系数研究 被引量：7

5

作者 岳高伟 雷留鹏 +2 位作者 王兆丰 谢策 康博 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期1-6,共6页

为研究冷冻取心过程中煤的温度变化规律,通过在高低温环境下煤体热传导过程中温度变化规律的测试,采用多维非稳态导热的乘积解法,对高低温环境下不同粒径松散煤体导热系数进行理论计算。结果表明,环境温度和松散煤粒度均对煤的温度变化... 为研究冷冻取心过程中煤的温度变化规律,通过在高低温环境下煤体热传导过程中温度变化规律的测试,采用多维非稳态导热的乘积解法,对高低温环境下不同粒径松散煤体导热系数进行理论计算。结果表明,环境温度和松散煤粒度均对煤的温度变化率产生重要影响,不同温度和粒度下煤的导热性能差别较大;煤的比热容和松散煤的导热系数随温度升高而增大,其变化规律可用Polynomial函数表示,而且在同一温度下,松散煤的粒径越大,导热系数也越大。 展开更多

关键词 松散煤体 导热系数 非稳态导热乘积解法 高低温环境

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钢坯加热炉仿真系统研究 被引量：8

6

作者 毕春长 李柠 黄道 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期663-666,共4页

通过对钢坯加热炉炉子能量分配模型和钢坯受热网格差分模型的研究,设计了一个钢坯加热炉仿真系统,实现了炉子全部重要参数间关系的仿真计算。该仿真系统既可以离线仿真加热炉的运行状况,又可以在线指导加热炉的控制。由于仿真系统设计... 通过对钢坯加热炉炉子能量分配模型和钢坯受热网格差分模型的研究,设计了一个钢坯加热炉仿真系统,实现了炉子全部重要参数间关系的仿真计算。该仿真系统既可以离线仿真加热炉的运行状况,又可以在线指导加热炉的控制。由于仿真系统设计上考虑了多种炉型、多种燃料的具体情况,因而具有很强的通用性和工程实用性。仿真实例中与工程数据的对比表明,该仿真系统较真实地模拟了钢坯加热炉的运行状况。 展开更多

关键词 钢坯加热炉 热平衡 二维非稳态导热 网格差分

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铁路客车空调负荷的非稳态计算方法研究 被引量：2

7

作者 丁力行 包劲松 +1 位作者 陈宁 刘广海 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期19-23,共5页

采用反应系数法以非稳态传热的方式计算铁路客车空调负荷,在对列车通过围护结构传入车内的热量、通过玻璃窗进入车内的太阳辐射热量、人体散热量、室外新风带入室内的热量和照明散热量分别进行计算之后,建立了状态空间模型。进而应用状... 采用反应系数法以非稳态传热的方式计算铁路客车空调负荷,在对列车通过围护结构传入车内的热量、通过玻璃窗进入车内的太阳辐射热量、人体散热量、室外新风带入室内的热量和照明散热量分别进行计算之后,建立了状态空间模型。进而应用状态空间法求取了车壁的反应系数,通过热平衡分析得到了得热量与空调负荷的传递函数系数值,用拉普拉斯变换法进行了验证,并编制了相应的计算机程序。研究表明,非稳态传热的计算方法能更好的反映铁路客车空调负荷形成的基本机理,有助于空调系统的精确设计、系统实时控制、能耗分析等多方面的研究,并值得地铁车辆、城市轻轨车辆借鉴。 展开更多

关键词 客车 铁路车辆 空调系统 空调负荷 非稳态传热 计算方法 状态空间模型

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大口径轻量化主镜的温度场等效模型理论计算 被引量：4

8

作者 谭玉凤 王继红 +1 位作者 任戈 朱福音 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期5-11,共7页

针对大口径望远镜主镜在环境温度变化和太阳辐照变化引起的温度场变化进行了理论分析,根据圆柱坐标下设立的非稳态热传导方程和边界条件,利用分离变量法和格林函数法求解了主镜的温度场分布。为了验证求解的有效性,利用求得的温度场解... 针对大口径望远镜主镜在环境温度变化和太阳辐照变化引起的温度场变化进行了理论分析,根据圆柱坐标下设立的非稳态热传导方程和边界条件,利用分离变量法和格林函数法求解了主镜的温度场分布。为了验证求解的有效性,利用求得的温度场解析式和有限元软件分别分析了2.8m口径望远镜实心主镜,反射面径向温度分布具有良好的一致性。表明该理论解析式能够较好地反映主镜反射面的温度场分布。将轻量化主镜进行无筋板的薄型镜热模型等效,并分别对两种镜子的温度场进行仿真计算,以此验证等效模型的正确性。轻量化主镜温度场的等效理论计算结果在主镜的早期设计研究阶段具有良好的参考价值。 展开更多

关键词 大口径望远镜 轻量化主镜 非稳态导热 温度场

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岩土介质非稳态热固结耦合问题的热源函数法 被引量：16

9

作者 白冰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期427-434,共8页

考虑耦合效应的饱和土体热固结问题控制方程,利用Fourier变换、Laplace变换给出其在变换域上的解,将初始温度场分布视为虚拟的热源或者将热源等价为特定的初始温度分布,利用热源函数法给出瞬时线热源非稳态温度场、应力场和位移场的解... 考虑耦合效应的饱和土体热固结问题控制方程,利用Fourier变换、Laplace变换给出其在变换域上的解,将初始温度场分布视为虚拟的热源或者将热源等价为特定的初始温度分布,利用热源函数法给出瞬时线热源非稳态温度场、应力场和位移场的解析求解方法,通过在时间域和空间域上进行积分,给出有初始温度场分布以及有分布内热源存在且热源强度随时间变化条件下的热固结问题计算方法。对一无限大物体内存在有平面矩形域热源情况下周围介质的温度、孔隙水压力以及位移等的变化特征进行分析。研究表明,热源函数法可有效地求解一系列复杂情况下的热固结问题。 展开更多

关键词 岩土介质 非稳态 耦合效应 热固结 热传导 热源函数 地质测量

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基于非稳态导热乘积法的松散煤体导温系数测温系统的设计 被引量：2

10

作者 秦汝祥 张国枢 +2 位作者 陈清华 邓明 王致兵 《工矿自动化》 北大核心 2008年第5期9-13,共5页

文章介绍了一种基于非稳态导热乘积法的松散煤体导温系数测试方法,设计了松散煤体导温系数测试系统,介绍了该系统的工作原理、组成结构、处理软件的设计。最后对系统进行了误差分析。该系统实现了计算机自动采集和处理数据,解决了实验... 文章介绍了一种基于非稳态导热乘积法的松散煤体导温系数测试方法,设计了松散煤体导温系数测试系统,介绍了该系统的工作原理、组成结构、处理软件的设计。最后对系统进行了误差分析。该系统实现了计算机自动采集和处理数据,解决了实验装置热流损失对测量误差影响过大的问题,满足了测试要求。 展开更多

关键词 松散煤体 导温系数 测温系统 非稳态导热乘积法 误差分析

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自行加榴炮药温精确测量研究 被引量：4

11

作者 陆欣 周彦煌 +1 位作者 余永刚 陈劲操 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2012年第1期84-87,共4页

药温是155mm自行加榴炮的主要战技指标之一,是影响火炮初速和射程的重要参量。在分析发射药传热特性的基础上,建立了描述药温变化规律的非稳态热传导模型,开发了一种非接触式全自动药温在线测量装置,可实现对自行加榴炮的装药温度场和... 药温是155mm自行加榴炮的主要战技指标之一,是影响火炮初速和射程的重要参量。在分析发射药传热特性的基础上,建立了描述药温变化规律的非稳态热传导模型,开发了一种非接触式全自动药温在线测量装置,可实现对自行加榴炮的装药温度场和实时平均温度的精确测量,并能通过该装置上的通讯接口将测量结果传输给火控系统的炮长任务终端,满足了自行加榴炮武器系统对数字化和信息化的要求。 展开更多

关键词 工程热物理 自行加榴炮 药温测量 非稳态热传导 温度测量方法

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瞬态热传导问题的无网格法快速求解算法研究 被引量：3

12

作者 张小华 张平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期262-267,307-308,共6页

为了提高基于Galerkin弱积分形式的无网格方法求解瞬态热传导问题的计算效率,提出了两种方案:第一种方案在空间离散上采用基于任意凸多边形节点影响域的无网格形函数,并通过选取适当的节点影响半径因子,使背景网格内的积分点仅对该背景... 为了提高基于Galerkin弱积分形式的无网格方法求解瞬态热传导问题的计算效率,提出了两种方案:第一种方案在空间离散上采用基于任意凸多边形节点影响域的无网格形函数,并通过选取适当的节点影响半径因子,使背景网格内的积分点仅对该背景网格内的无网格节点有贡献,从而避免了节点搜索问题,减少了系统刚度矩阵的带宽,且当节点影响半径因子为1.01时,无网格方法的形函数近似具有插值特性;第二种方案在求解线性方程组时,引入质量矩阵集中技术,从而避免了系统方程组的求解。二维矩形区域、二维圆形区域的瞬态热传导数值算例结果表明:在保证计算精度的同时,采用任意多边形节点影响域的无网格方法比传统无网格方法的计算时间至少节省44.09%,采用质量矩阵集中技术的无网格方法比传统无网格方法的计算时间至少节省76.15%,且当节点影响半径因子为1.01时,其本质边界条件的施加和有限元方法一样简单;由于采用质量矩阵集中技术的无网格方法比采用任意多边形节点影响域的无网格方法精度较低,因此如仅从计算效率考虑,对精度要求不是很高(误差在5%以内),建议采用质量矩阵集中技术,如同时考虑计算精度和效率,建议采用多边形节点影响域的技术。 展开更多

关键词 无网格方法 计算效率 瞬态热传导 多边形节点影响域 质量集中

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导热反问题原理辨识均质材料导热系数及体积热容的算法 被引量：1

13

作者 程建杰 殷亮 张小松 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期115-118,共4页

目的分析非稳态导热反问题在现场快速辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容的算法.方法利用参数辨识算法,计算了内部圆柱面在常热流情况下,材料的热物性参数,给出了相关的数值验证,对温度获取时可能产生的随机和系统误差进行探讨.结果... 目的分析非稳态导热反问题在现场快速辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容的算法.方法利用参数辨识算法,计算了内部圆柱面在常热流情况下,材料的热物性参数,给出了相关的数值验证,对温度获取时可能产生的随机和系统误差进行探讨.结果若获取的温度为真值,该算法辨识的导热系数和体积热容的值与真值的误差分别为0.11%和0.16%;若考虑温度的随机误差和系统误差,随着优化函数J减小,k和C的辨别结果却先收敛后发散.结论利用非稳态导热反问题的原理辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容是可行的;本算法可行且稳定;参数辨识对误差较为敏感。 展开更多

关键词 导热 反问题 非稳态 辨识 导热系数 体积热容

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混凝土表面低温液氮气化过程预测模型 被引量：1

14

作者 毕明树 代钰莹 +2 位作者 高雪 任婧杰 高伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期511-517,共7页

为探究低温液体地面泄漏的液池气化行为,利用试验和非稳态半无限一维热传导理论对液氮泄漏到混凝土表面后的气化速率和混凝土温度变化及混凝土表面初始温度对气化过程的影响进行了研究。结果表明,混凝土温度的非稳态半无限一维热传导模... 为探究低温液体地面泄漏的液池气化行为,利用试验和非稳态半无限一维热传导理论对液氮泄漏到混凝土表面后的气化速率和混凝土温度变化及混凝土表面初始温度对气化过程的影响进行了研究。结果表明,混凝土温度的非稳态半无限一维热传导模型的计算值与试验结果吻合较好,而液氮气化速率和气化质量明显低于试验结果。针对气化速率的模型计算公式提出乘法修正系数,大幅度提高了模型预测的准确度。试验还发现混凝土表面初始温度主要影响泄漏初期(前50 s)的气化速率,而泄漏初期的气化质量约占总泄漏质量的1/3,且随混凝土表面初始温度升高,该比值近似呈线性增长。 展开更多

关键词 安全工程 低温液体 泄漏 非稳态导热 气化

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一维非稳态导热问题的红外热诊断方案 被引量：3

15

作者 曹春梅 张晓宏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1198-1200,共3页

结合红外热诊断由表及里的诊断功能,以无限大平板为研究对象,建立了一维非稳态导热的反问题模型,并给出了该反问题同步分析的向后差分方法,确定了这类非稳态导热反问题的红外热诊断方案。

关键词 红外热诊断 一维非稳态导热 向后差分

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基于二维非稳态导热模型的蓄热式加热炉炉长研究 被引量：3

16

作者 毕春长 黄道 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期617-620,624,共5页

实现了一个钢坯加热二维非稳态导热模型,并基于该模型对蓄热式加热炉的设计特别是有效炉长的确定进行了研究。计算结果与工程数据的对比表明,计算结果是准确可靠的。该模型及由此给出的蓄热式加热炉参考炉长,对蓄热式炉的设计,特别是对... 实现了一个钢坯加热二维非稳态导热模型,并基于该模型对蓄热式加热炉的设计特别是有效炉长的确定进行了研究。计算结果与工程数据的对比表明,计算结果是准确可靠的。该模型及由此给出的蓄热式加热炉参考炉长,对蓄热式炉的设计,特别是对确定蓄热式炉的炉长具有指导作用。 展开更多

关键词 蓄热式加热炉 有效炉长 二维非稳态导热 数学模型

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层燃式焚烧炉中垃圾团块内部温度场分析 被引量：3

17

作者 马晓茜 汤勇 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第1期54-56,共3页

建立了层燃式焚烧炉中垃圾团块的圆柱状多孔介质模型 ,得到了不同烟速、烟温和不同垃圾尺寸下的轴向、径向有效导热系数 ,并用二维非稳态传热分析方法 ,求得了垃圾团块内部的温度场和中心点的升温时间曲线。

关键词 垃圾焚烧 多孔介质 温度场 层燃式 焚烧炉

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非稳态热传导时层状路面体系的温度响应 被引量：2

18

作者 王路君 艾智勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3139-3146,共8页

利用解析层元法推导温度荷载作用下非稳态热传导时层状路面体系的温度响应解答。从热弹性理论平面应变问题的控制方程出发,借助于Laplace-Fourier积分变换,推导出单层介质及下卧半平面的精确刚度矩阵即解析层元,结合有限层法原理及边界... 利用解析层元法推导温度荷载作用下非稳态热传导时层状路面体系的温度响应解答。从热弹性理论平面应变问题的控制方程出发,借助于Laplace-Fourier积分变换,推导出单层介质及下卧半平面的精确刚度矩阵即解析层元,结合有限层法原理及边界条件,组装并求解总刚度矩阵,得到其在变换域内的解答,最后通过相应的积分逆变换得到物理域内的真实解。由于该法刚度矩阵元素中不含正指数项,计算时不会出现溢出或病态矩阵的现象。编译了相应的计算程序,所得结果与有限元模拟结果吻合较好。在此基础上,对有限深度和半平面两种假定条件下的解答进行对比分析,并分析层状路面体系中位移和温度随时间的变化趋势及沿深度的分布规律。分析表明:温度场具有一定的影响深度,超过此深度,有限深度与半平面理论解答基本一致;温度荷载的影响深度与其强度有关,强度越大,其影响深度越深。 展开更多

关键词 非稳态热传导 解析层元 层状路面体系 温度响应 平面应变

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非定常流函数涡量方程的一种数值解法的研究 被引量：21

19

作者 李光正 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期10-20,共11页

对非定常流函数涡量方程的数值求解方法进行了改进，其中流函数一阶导数即速度项采用四阶精度的Hermitian公式，对流项由一般二阶精度的中心差分提高到四阶精度离散差分，包含温度方程在内的离散方程组采用ADI迭代方法求得定常解．以无... 对非定常流函数涡量方程的数值求解方法进行了改进，其中流函数一阶导数即速度项采用四阶精度的Hermitian公式，对流项由一般二阶精度的中心差分提高到四阶精度离散差分，包含温度方程在内的离散方程组采用ADI迭代方法求得定常解．以无内热体及有一内热体的封闭方腔内自然对流为例，进行了不同瑞利数（Ra）条件下的数值研究．结果表明，该方法推导简单，求解精度高且计算稳定，适用于封闭腔内高瑞利数复杂混合对流的数值模拟． 展开更多

关键词 流函数涡量方程 自然对流 非定常数值模拟

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基于多维非稳态导热乘积法的粮粒热物性测定 被引量：2

20

作者 陈清华 苏国用 +2 位作者 孙美华 姜阔胜 刘萍 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第6期10-14,20,共6页

采用恒温箱结合黄铜短圆柱试样盒形成恒温边界,保证在被测试样中形成多维度热流。运用非稳态导热乘积法结合参数估计法对粮食颗粒导热系数、比热容等进行反演计算。同时考虑在恒温箱上开孔影响恒温箱效果,以及增加试验操作难度,系统采用... 采用恒温箱结合黄铜短圆柱试样盒形成恒温边界,保证在被测试样中形成多维度热流。运用非稳态导热乘积法结合参数估计法对粮食颗粒导热系数、比热容等进行反演计算。同时考虑在恒温箱上开孔影响恒温箱效果,以及增加试验操作难度,系统采用ZigBee无线数据采集模块实现信号采集与传输。通过对玉米颗粒及稻谷的热物性参数灵敏度分析,发现比热容灵敏度系数较低,针对此,测算系统首先估算出热导率和热扩散率,再对比热容估计结果进行修正。建立试验测试装置,对包括皖稻121在内的4种粮食进行热物性测算,结果与相关文献吻合,同时利用皖稻121的热物性测算结果,理论计算和数值仿真监测点温升随时间变化情况,结果表明,理论计算温升变化趋势与实测温升较为一致,进一步验证了参数估计值的准确性与可靠性。 展开更多

关键词 粮粒 非稳态导热乘积法 热物性 反问题 随机共轭梯度法

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