日光温室北墙与环境间换热特点及边界条件

对墙体内侧为相变材料的日光温室3层异质结构北墙建立传热模型,采用隐式有限差分方法,建立了相变北墙节点温度离散方程。以墙体内外表面温度为边界条件,通过Matlab编程计算墙体内温度分布,对温室北墙内外表面温度节点进行热平衡分析,计算北墙内外表面与外界环境间换热量,从而分析了日光温室北墙蓄放热特性及墙体与外界换热的特点。通过Matlab拟合工具,建立了晴好天气条件下日光温室北墙体表面与环境间换热量和墙体表面温度、室外空气温度、太阳辐射强度之间的函数关系。研究结果可为日光温室北墙优化设计与评价提供计算参考。     

某城际列车综合传热系数仿真计算与优化研究

列车的综合传热系数是整车隔热性能的关键指标，直接影响车厢内的空气温度、湿度以及噪音水平。为优化某城际列车综合传热系数，提升整车舒适性，首先，根据车体设计结构及内装材料组合结构，建立整车热桥结构物理模型，进行车体热桥传热分析和整车综合传热系数的仿真计算；其次，根据仿真计算结果，提出合理、可实施的车体隔热性能提升措施，并进行优化设计仿真验证。研究结果表明：市域列车综合传热系数为1.843 W/(m²·K),并得到整车综合传热系数的构成和各部分对热流的贡献；采取隔热性能提升措施，列车综合传热系数为1.39W/(m²·K),降低了24.6%。     

同轴对撞流干燥过程的传热研究

研究了同轴对撞流干燥过程的传热特性，并成功地进行了气流与固体颗粒之间的传热和干燥试验，通过试验证明了对撞流干燥器的优越性。由于对撞流独一无二的流动特性，逆流结构促使颗粒从一股气流渗入另一股气流中，固体颗粒在两进气管端面之间进行振荡进行，从而改善了传热过程的效率和干燥的性能。这样，所研究的对撞流干燥器对于干燥作业是一种非常有效的装置。     

堆肥余热辅热养殖水体的仿真与试验

为考察猪粪好氧堆肥余热辅热养殖水体的热量传递和温度变化规律，搭建了以发酵箱、储水箱和模拟鱼池为主体的小型试验装置，使用计算流体力学软件，建立试验装置几何模型，研究模型的热量传递和温度变化，并利用小型试验装置开展验证试验。试验结果显示：试验周期内，102.9 kg猪粪堆体模拟温度平均上升17.53 ℃，实测温度平均上升14.94 ℃；25 kg储水箱模拟温度平均上升16.86 ℃，实测温度平均上升11.85 ℃；24 kg模拟鱼池模拟温度平均上升13.55 ℃，实测温度平均上升9.42 ℃。试验结果表明：猪粪好氧堆肥辅热养殖水体具有可行性，且温度变化的实测结果与模拟结果表现出较好的一致性，一定程度上验证了模型的可靠性。     

马铃薯切片升华干燥过程中传热传质研究

为探究马铃薯在升华干燥过程中的传热传质,综合运用热质传递机理和相关学科知识建立了马铃薯切片在升华干燥过程中的传热传质数学模型。并采用COMSOL Multiphysics软件对马铃薯切片进行模拟,结果表明冰质量与初始冰质量之比随着干燥时间逐渐减少,马铃薯切片中心点温度随干燥时间逐渐增大;升华干燥能除去切片90%以上的水分,干燥效果较好;升华界面处的蒸汽压力随干燥时间增加逐渐增大,且由升华界面到干燥层上表面呈现递减的变化规律。     

基于极化曲线半经验模型的传质特性研究

为了研究质子交换膜燃料电池的传质特性,提出了一种极化曲线半经验模型,通过实测值与拟合值的对比确定了模型中的参数c,并验证了模型的相关系数R^(2)为0.99958,最后应用模型拟合出极限电流密度用于研究质子交换膜燃料电池传质特性。     

基于NSGA-Ⅱ算法的木材干燥能耗多目标优化北大核心

通过计算流体力学(CFD),研究了在常规蒸汽干燥中,空气温度、相对湿度、风速及其相互作用对桦木干燥时间和能耗的影响,以期得到干燥时间短、且能耗低的桦木干燥工艺参数。应用最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设计空间中的样本点,并进行CFD数值模拟;采用三阶响应面方法构建近似代理模型,分析了干燥条件对干燥时间和能耗的影响;基于快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)多目标优化的Pareto解集,获得最佳木材干燥条件参数。结果表明:该方法可以有效缩短干燥时间,并降低能耗,可为木材干燥工艺的优化提供参考依据。     

空气载能辐射空调末端系统辐射传热简化算法研究

空气载能辐射空调末端系统是近年来出现的一种以空气为载能媒介，孔板为末端的新型辐射末端系统.为了研究孔板末端的辐射传热特性，本文通过建立房间稳态传热模型，基于传热学基本理论，首先分析了以金属平板为辐射末端的顶板辐射空调系统中，顶板与各围护结构表面间不同温差下的辐射传热特性，并在此基础上进一步分析了空气载能辐射空调孔板末端的辐射传热问题，最终得到一个孔板辐射简化传热公式.通过实验验证，该方法具有足够的合理性和可靠性.     

基于Minitab软件的速冻机内圆漏斗喷嘴结构优化

为了增强冲击式速冻机内的传热强度和均匀性,本文以冲击式速冻机试验台为依托,提出了一种新型喷嘴结构——圆漏斗喷嘴。在该试验台被试验验证可靠的基础上,利用数值模拟技术对该试验台流场进行了模拟计算,利用Plackett-Burman设计从圆漏斗喷嘴出口直径DE、漏斗宽度L3、漏斗高度L1、射流高度L2、喷嘴排数N、喷嘴间隙S和喷嘴到钢带的距离H 7个因素中得到漏斗宽度、射流高度和喷嘴排数3个因素为影响钢带表面努塞尔数的显著性因素,然后利用Box-Behnken设计,建立3个显著性因素与钢带表面平均努塞尔数Nuave和传热均匀指标η2个响应值之间的数学模型,确定喷嘴最佳的结构参数。结果表明,最佳结果参数为漏斗宽度为17 mm、射流高度50 mm、喷嘴排数为3,在此条件下钢带表面Nuave为448.68,传热均匀指标为0.2329,通过数值模拟得到的值与方程预测值总体吻合,因此用Box-Behnken设计优化钢带表面Nuave和传热均匀指标η是合理的。