基于贵州猕猴桃花粉机械分离的冷冻方法研究

针对现有某款猕猴桃花粉分离机在贵州地区使用时存在花粉粘接,且不能有效实现分离等问题,提出一种基于半导体制冷原理解决花粉分离问题的方法。通过建立花粉分离前的冷冻模型,并用COMSOL对冷冻模型进行温度场仿真。通过仿真分析制冷片在不同位置时冷冻箱温度场的均匀性,确定在空载C时箱内的温度场最适于花粉分离前的冰冻。并将此结果应用到实际猕猴桃花粉分离。仿真结果显示:冰冻箱能快速实现温度从293～258 K间的变化,满足实际生产要求,且温度场均匀性明显提高。猕猴桃花冷冻分离试验结果表明:在-21℃下冷冻后的分离效果和花粉出粉率均高于未冷冻和-18℃下冷冻后的分离和提纯结果;在-21℃下冷冻后的花粉出粉率是3.9‰,与人工分离提取的花粉量相近,实现猕猴桃花粉的高效分离和提取。     

基于热力学的烟叶回潮机优化设计试验研究

提高烤后烟叶含水率和温度,保证烟叶质量,需要对烟叶进行回潮处理。回潮箱体内温度梯度小、流场分布均匀,可以有效保证不同位置的烟叶含水率一致。本文以热力学理论为基础,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,对回潮箱体内的温度场、流场进行仿真分析。试验发现:回潮后箱体内不同位置的烟叶含水率变化小于0.5%。结果表明:优化设计的回潮箱体性能可靠,流场分布均匀,能够满足烟叶回潮要求。     

汽车动力电池组散热性能仿真分析

利用多物理场仿真软件COMSOL建立动力电池组散热模型,研究了自行设计的电池组热管理系统的冷却性能。通过自行设计的实验系统,验证了仿真模型的可靠性。分析了管道直径、环境温度以及不同布管方式等对电池组热性能的影响规律。结果表明,电池热管理系统可以有效地降低电池组的最高温度和最大温差,从而改善电池组温度场的均匀性。研究结论可用于动力电池组冷却系统结构参数的优化。     

湿式双离合器温度场影响因素仿真分析

为了解湿式双离合器摩擦副工作表面发热状况,建立了摩擦副三维有限元模型,借助于AcuSolve软件对其进行瞬态温度场仿真分析研究。以弹射起步工况为研究对象,探究摩擦副主、从动端转速差、接合时间以及峰值油压等因素对钢片温度场的影响规律。仿真结果表明:沿对偶钢片径向表面,温度随着半径的增加而减小,最高温聚集在方型槽处;主、从动端转速差越大,对偶钢片径向表面温度梯度越大;增加接合时间会导致对偶钢片表面温度大幅升高;峰值油压越大,对偶钢片径向表面温度梯度越小,表面温度越高。     

基于ANSYS对单体电池温度场仿真分析

文章主要通过ANSYS对单体电池在不同对流换系数下的温度场仿真分析。正常情况下,5～25W/(㎡×K)为自然对流,20～100W/(m^2×K)为强迫对流。本文仿真电池在环境温度是298.15K,电池放电电流设置成26A,对流换热系数设置成5、15、35和45W/(m^2×K)下,工作结束后电池的温度场分布状况。     

保温供餐箱温度场有限元模拟与优化

本文以一款保温供餐箱为研究对象,建立了保温过程中箱体与内部食物传热模型,利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对保温供餐箱在-41℃环境温度条件下,储存75℃米饭2h后的工作情况进行模拟,求得了供餐箱内部温度场分布的情况。根据模拟结果提出边角的改进方案,并通过模拟验证改进效果。     

传动装置磁流变液瞬态温度场研究

基于Bingham模型和传热学基本理论,建立滑差工况下磁流变液瞬态热传导方程,并采用数值仿真和试验研究了磁流变液温度场沿轴向和径向的分布以及滑差功率和工作间隙对其的影响规律.研究表明:轴向各间隙中磁流变液间存在着温度差异,由内向外温度逐渐降低,且内外温差随时间的增大而增加;不同时刻磁流变液表面温度分布规律基本一致,温度最高值出现在工作半径中心处;磁流变液温度随滑差时间呈近似线性上升,且温升速度随滑差功率的增大而增大,随工作间隙的增大而减小.     

湿式离合器摩擦副瞬态温度场仿真分析

针对离合器接合过程摩擦副过热损坏问题,以某湿式DCT双离合器为研究对象,开展了湿式双离合器接合过程瞬态温度场分布规律研究,借助ANSYS仿真软件获得离合器摩擦副起步和换挡过程中瞬态温度场以及径向温度分布规律。研究表明:接合过程中离合器摩擦副表面最高温度出现在即将接合完成时刻;随径向半径的增大,温度逐渐升高;升、降挡过程中,起步及2挡降1挡工况时离合器摩擦副高热负荷相对较高。     

基于液冷式电池组的导热胶散热分析

针对汽车动力电池发热严重的问题,设计了不同液冷式电池组导热胶散热结构.基于某电动汽车用电池单体,采用5块串联的电池组模型,分别在恒定常温和高温工况下,测定放电内阻数据,通过Fluent分析导热胶结构对温度场的影响.结果表明:单体之间填充导热胶结构对降低电池组最高温度和提高温度场均衡性有较明显作用.     

混合边界条件下混凝土结构温度应力仿真分析

根据太阳辐射的日变化规律，仿真分析混凝土结构施工期及运行期温度场及温度应力。考虑了太阳辐射、气温、水化热、间歇期等因素，采用二维有限元方法编制了混凝土施工期温度场和应力场程序，将不同情况混凝土的温度场和应力场进行对比分析。计算结果表明，在仿真分析中考虑太阳辐射直接进入混凝土的混合边界方法与等效气温法有一定的差异。在实际工程中，由于混凝土浇筑层比较多，温度应力仿真分析需要大量的计算时间，因此提出了考虑太阳辐射热的实用算法，对实际工程具有一定的指导意义。     

基于有限元的盘式制动器耦合场研究

盘式摩擦制动器在汽车上有着广泛的应用。但该制动器在制动过程中因制动器温度的急剧上升,将使制动性能降低,甚至有可能导致制动器失效,因此制动器温度和应力分布对制动器的寿命及制动性能有着重大影响。本文采用有限元方法对制动器的耦合场进行了分析研究,耦合分析结果表明:在制动开始阶段,制动器迅速升温,高温区集中在制动器摩擦面表层,最高温度达195℃;制动过程结束后,整个制动器有一段较长时间的降温过程;制动器的最大热应力-时间曲线变化规律不一致,但均满足材料强度要求。     

电涡流缓速器转子盘换热系数的试验求解

根据牛顿冷却定律和能量守恒定律,提出电涡流缓速器转子盘的热平衡方程。设定电涡流缓速器转子盘吸热和散热的平衡条件,推导出转子盘换热系数与电涡流缓速器制动力矩、转速和转子盘稳定温度的关系。拟订试验条件,测试了不同电涡流缓速器制动力情况下转子盘稳定温度的数据,并根据这些数据和汽车参数,拟合出了转子盘换热系数和车速的关系。结果表明,转子盘换热系数与车速的拟合关系简单明确,适合在工程实践中应用。     

高速滚动轮胎表面稳态温度场的实验研究

利用轮胎转鼓实验台和Ｍ９０Ｂ型红外测温仪等实验设备,对轮胎在不同车速和不负荷条件下的表面稳态地实验测试,得到了各种条件下的轮胎表面稳态温度场的分布规律以及温升随时间变化的规律,深入研究了车速和轮胎负荷对轮胎表面稳态温度场的影响,为进一步研究轮胎高速滚动时的生热爆胎机理奠定了基础。     

基于虚拟边界法的永磁式缓速器转子鼓温度场计算方法

根据车用永磁式缓速器的结构和工作原理,建立了转子鼓温度场的计算模型;推导了由于涡流集肤效应的影响导致转子鼓上集中分布的内热源强度公式,确定了合理的边界条件,运用虚拟边界法和传热学理论推导了转子鼓稳态温度场的计算公式;最后进行了台架试验,并与计算数据进行了比较,结果表明试验值与理论值吻合较好。此计算公式可用来分析转子鼓温度场的变化,反映各设计参数与温度之间的精确关系,达到转子鼓的优化设计、减小转子鼓温度和温度梯度、从而降低转子鼓的热应力与热变形,有效提高永磁式缓速器的制动稳定性。     

基于COMSOL的汽车抗性消声器的仿真分析

以某汽车抗性消声器为对象,在COMSOL Multiphysics中建立其几何模型,划分网格、设置材料属性及边界条件,通过压力声学模块和计算流体动力学(CFD)模块对该模型分别进行声场频域分析和流场稳态分析。通过(声学)传输损失以及(CFD)压力损失来对该抗性消声器的性能进行评价,并分析了消声管形状、孔隙率的变化对传输及压力损失的影响。仿真得到了抗性消声器内的声压级分布云图、声强场流线图以及流场压力分布云图、湍流速度流线图,为后续设计汽车抗性消声器提供了参考。     

覆膜滴灌紫薯农田水热传输规律及其对环境因子的响应

农田水热传输过程的量化对于农业用水管理和作物灌溉制度的制定具有重要意义。本文利用波文比通量观测系统实测数据和气象站资料,对覆膜滴灌紫薯农田的水热通量变化规律及其对环境因子的响应进行了研究。结果表明：潜热通量是全生育期覆膜滴灌农田能量支出的主要部分,显热通量和土壤热通量支出占比较小,全生育期潜热通量、显热通量、土壤热通量支出占比分别为69.12%、25.14%、6.57%。不同天气条件下,显热通量的大小和变化范围均小于潜热通量。潜热通量对降雨和灌溉的响应最为显著,且降雨影响程度大于灌溉。净辐射、气温对潜热通量的影响较大,表层土温和风速变化的影响则较低,各环境因子主要通过直接和间接作用共同对潜热通量产生影响。该研究成果可以深化对覆膜滴灌紫薯农田水热传输规律的认识,为作物高效用水提供理论依据。     

基于正弦转速调制的离心旋转血泵温度场分析

为研究转速调制引起的血泵内部流场温度变化是否会导致血液损伤,应用计算流体动力学方法对旋转血泵运行时的全流道流动过程进行数值模拟.计算中采用动态压力拟合公式作为进出口边界条件,选择在换热领域精确度更高的SST湍流模型.计算叶轮分别在匀转速状态和正弦调制转速状态下不同时刻的温度分布、温度升高到39～43℃时的潜在高温风险区域以及大于43℃时的极端高温风险区域在血泵中的位置分布和各区域的体积大小,同时结合血泵结构对比分析其内部的动态温升变化情况.研究结果表明：血泵流场在正弦调制转速时的温升高于匀转速状态下的流场,并产生高温风险区域;温升与血泵的叶轮结构密切相关,高温集中在靠近下泵壳的叶轮前缘和内侧;2种转速工况对血泵进出口处的血液温度影响均在2℃的安全浮动范围内,不会对血泵外部的血液造成损伤.     

屏蔽泵冷却循环回路的热流耦合

为了研究屏蔽泵冷却循环回路与泵内部温升关系,模拟计算了屏蔽电动机内部温度场与压力场的分布以及冷却循环回路中的温升,分析了冷却液与电动机定转子之间的对流换热信息.以冲压成型屏蔽泵实型样机为研究对象,利用工程仿真软件CFD,对屏蔽泵叶轮前后腔体、冷却循环回路等全流场进行热流耦合数值分析.结果表明:屏蔽套间隙内的温升在不同流量工况下温度变化较小,最大温差为0.97 ℃;额定流量工况下,轴孔径的大小对屏蔽电动机的温升影响较小.随着轴孔径的逐渐增大,电动机内的最大温度逐渐减小;在额定流量工况下,由屏蔽泵数值与理论计算两种情况的循环流量与轴孔径的关系可以得出:数值计算与理论计算两者的结果基本一致,研究结果为屏蔽泵冷却循环回路的设计提供理论依据.     

车外综合温度条件下典型冷藏车厢内热稳定性研究

综合考虑太阳直射辐射、天空散射辐射、地面反射辐射、室外空气温度及车辆运行速度多个因素,采用2阶谐波傅氏级数表达的车外壁面温度函数作为车厢外侧的边界条件,利用热工理论分析与试验验证相结合的方法,分析4种典型冷藏车隔热车厢对温度的衰减与延迟作用,以及厢内热稳定性的影响。结果表明:车厢的隔热材料不同,对车外综合温度的延迟时间与衰减倍数不同,厢体热惰性指标、热阻越大,延迟时间与衰减倍数相应越大;车辆行驶方向、隔热材料不同,车厢体内壁面温度也不同,但都按照正弦规律波动变化,且厢体内壁面温度逐时变化值接近厢内设定空气温度。车厢内的热稳定性主要由厢体隔热材料的热阻与热惰性指标决定,由好到差依次为真空绝热材料厢体、挤塑聚苯乙烯厢体、聚氨酯隔热厢体、聚苯乙烯隔热厢体。     

基于多孔介质理论的渠道基土温度场特性研究

视冻土为均匀各向同性的多孔介质,确定了不同冻结状况下的土壤热参数。根据热传导方程,建立了土壤冻结过程的二维变系数数学模型,通过全隐式差分方法,并采用交替方向差分格式,得到了随时间和空间变化的温度分布场的求解方法。利用土柱冻结解析解验证了数值模型。以整体式小型U形渠道为对象,研究了不同位置及深度的基土温度分布状况,并与野外观测结果进行了对比。结果表明,基于多孔介质理论确定土壤热参数可以简化非线性方程的求解,全隐式交替差分格式对于小型渠道基土求解温度场比较适用;由于渠道区域形状的不规则及其二维边界,导致地下水位、热流对渠道不同部位的温度分布具有不同的作用,阴坡温度普遍低于渠底,已冻区逐渐扩大,温度分布较均匀,正冻区渠道基土温度呈非均匀分布状态。