双针热脉冲测定冻土热特性的数值模拟方法

使用双针热脉冲(dual probe heat pulse, DPHP)测定冻土热特性时施加热脉冲后会导致加热探针周围的冰融化,使用目前常用的仅考虑热传导（忽略融化相变、冰水两相分界面）的解析解处理DPHP温度数据,会导致在-5 ℃至0 ℃温度范围内无法准确测量热导率 (λ) 和比热 (C_v)。为了能够准确测定冻土的 λ 和 C_v,有必要考虑DPHP加热过程中引起的冰融化的相变潜热。该研究基于COMSOL仿真软件模拟了考虑相变潜热、相变区间以及移动冰水界面的DPHP测量过程,采用随温度非线性变化的真实冻土热特性进行模拟,并与真实冻土的DPHP测量数据对比。结果表明：1）COMSOL仿真在不考虑相变条件下与无限线性热源模型结果完全吻合（R² = 0.9989）;2）当土壤初始温度低于-5 ℃时,考虑相变发生的COMSOL仿真能够准确模拟试验结果,表现出较高的相关性（R² > 0.93）,在-2 ～ 0 ℃的土壤初始温度范围内,无限线性热源模型的结果与试验测量显著偏离（R² < 0.0013）;3）在不同土壤初始温度下,相变温度为-1.5 ～ -0.5 ℃的仿真结果与试验数据具有较高的相关性（R² > 0.7）。本研究结果检验了有限元仿真用于真实冻土DPHP研究的可行性,可为准确预测冻土热特性的研究提供方法。     

新型电热传导技术的应用略谈

目前使用的热传导技术（俗称电加热）不外乎是电热丝、电陶瓷与电油汀技术，这三种都是通过发热元件的电热效应去加热介质再传导给空气、水，利用对流原理调节温度，满足人们对洗浴厨卫温度的需求。上世纪90年代末，人们就研发了黑管发热技术（TFK）。本世纪初又借助纳米发热材料研发了哈佛（QSC）非金属发热技术，又称水晶发热管。黑管发热（TFK）与哈佛（QSC）水晶发热有相似之处，同为先进的技术，只不过一个是初级阶段，一个是高级阶段而已。     

木质纳米纤维素基材料热传导性能研究进展

木质纳米纤维素基材料,如气凝胶或泡沫,具有原料广泛、生物可降解且多孔性等特征。作为常温常压下使用的非导体材料,其热传导主要取决于气体传导,其次为固体传导,而对流和辐射换热则可忽略不计。研究者致力于通过筛选干燥方式（如超临界干燥、冷冻干燥、气干或者烘干）、优化干燥工艺参数、添加纳米填料以及疏水改性来调控材料的孔径以及超微结构,进而获得热导率低于空气热导率,室温下为25 mW/（m·K）的超级保温材料。这类材料有望替代市场上常见的建筑或包装用石油基保温材料,可极大地减少环境污染压力。文中概述木质纳米纤维素基材料的热传递过程,讨论木质纳米纤维素基材料的热传导及其影响因子和作用机制,期望对开发新型的、具有低热导率的超级保温材料提供参考。     

各向异性木材的热传导

在对空间变量进行变换的基础上,引入木材等效导热系数及其与弦向、径向、顺纹3个主导热系数之间的数量关系,简化了各向异性木材中热传导的非稳态偏微分方程;再应用数学物理方法求解各向异性木材传热过程中温度场时空分布的解析解.     

种子烘干设备简介

种子烘干常用的设备为塔式烘干机(子粒烘干机).塔式烘干机又分为混流、横流、顺流、逆流等形式.     

不同加热方式对油脂品质的影响

与传统的加热方式相比,微波加热和电磁加热是全新的加热方式,并在日常生活中得到了日益广泛的应用.微波辐射下介质的热效应是内部整体加热,即理论上所谓的“无温度梯度加热“,基本上介质内部不存在热传导现象,可均匀地加热介质.……     

自控风温红外热风烘干室的设计与制造

随着农业科学实验的广泛开展,原来传统式的箱式烘干设备已难以满足大批样品烘干的需要。为此,我们设计制造了自控风温红外热风烘干室。烘干效果良好,解决了我校大样烘干的难题。1 结构与工作原理该系统由三大部分组成。①自控风温红外热风炉;②循环鼓风装置;③烘干室。自     

水培营养液作为贮热介质的热传导规律分析

为掌握水培营养液的热传导变化规律,探讨叶菜生产系统营养液作为贮热介质的蓄热保温性能,在山西农业大学设施农业工程研究所叶菜生产系统中使用SH-16路温度巡检仪,测定多孔定植板条件下系统内不同深度(0 cm、5 cm、10 cm、15 cm)营养液的温度变化。试验结果表明:不同深度营养液温度变化显著不同,表层变幅最大,越往深层变幅越小;秋季营养液各深度最高温分别出现在14:00、16:00、17:40、20:00,并随着营养液深度的增加而快速降低。根据各深度日较差的变化幅度,将营养液划分为热交换层(3℃)、热缓冲层(1～3℃)和热稳定层(0～1℃),分别位于液面表层0～5 cm、5～10 cm和10～15 cm。叶菜生产系统营养液深度为21.5 cm时,不同层次日较差变化符合对数关系:y=-2.619lnx+4.215 2,即液面以下20 cm处日较差为0℃。上述结果表明能量在营养液中是逐层进行传导的。     

恒温浴缸加水机制研究

为了确定在没有辅助加热系统浴缸中加热水策略,文章通过对浴缸系统进行热力学分析,建立了浴缸关于时空双因素温度场模型;根据浴缸内部各空间点传热特点,将浴缸注入热水加热过程简化为点热源加热介质问题。利用能量守恒原理,根据傅立叶变换矢量法得出浴缸温度场的分布情况,求得注水点温度最高,边缘温度最低。然后基于浴缸温度场,在忽略人为影响因素条件下建立初级单目标优化模型,确定浴缸水体维持在39~40℃范围内注水流量最小值,结果表明当注水管流量为0.0028m2/s时可以达到预期目的。     

农产品加工的供热管道在传输过程中的热损耗分析

从热力学、材料力学的理论出发,对农产品加工的供热管道的热损耗情况进行了分析,并对有保温层条件下供热管道的热损耗以及热水在长距离传输过程中的温度变化作了理论分析与计算,且参照有限元分析软件ANSYS的计算结果进行对比与研究,为外架供热管道的热能损耗以及节能潜力的挖掘提供科学依据。