一、风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量(论文文献综述)
李勇[1](2019)在《单路通风系统空冷汽轮发电机热交换规律的研究》文中研究说明国家节能减排要求,2020年单位年国内生产总值能耗相比2015年要下降15%,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。目前,市场上的汽轮发电机组投建项目中,几乎没有煤电项目。市场需求促使汽轮发电机组正逐渐向燃气轮机组、自备电站余热回收、生活垃圾焚烧、生物质秸秆焚烧等小容量发电项目发展。空冷发电机机组作为这些项目的核心设备,正向着小型化、高效率发展。为了提高产品的市场竞争力,各主机制造厂家纷纷致力于容量段为10MW-150MW空冷发电机组的二次研发设计。新机组设计需要计算精度更高,更加准确快速的计算方法支撑。目前,传统通风网络设计方法大部分采用一维管道流设计方法,该设计方法仅可得到发电机总风量,无法准确地获取发电机内部各结构风量分配的比例。本文以10OMW和150MW空冷发电机组为研究对象,提出了转子旋转强耦合与弱耦合的有限元计算方法。随后,用试验的方法测量了机组额定运行时,发电机定子通风沟处和气隙入口处空气的流量及不同位置定、转子线圈温度实验结果。在验证了计算方法正确性的前提下,提出了定-转子与流-固并行耦合的计算模型,得到了流体流量分配与固体温升和损耗密度间相互作用关系。最后,对定子主绝缘在高电压-高温度运行条件下,出现的脱壳故障,进行了故障状态和非故障状态相关定子线棒主绝缘温度分布的研究。考虑转子旋转时,场路弱耦合有限元计算方法是基于发电机通风系统设计规范中的设计思想提出的,主要借鉴了该规范中转子压力边界条件的求解方法,结合流体力学伯努利方程求解;转子旋转强耦合有限元计算方法是通过求解计算流体力学中旋转方程,得到的转子内部空气的流量与压力分布。转子弱耦合和强耦合计算方法有本质的不同,弱耦合计算方法得到的流体流量和线圈温度的结果是可靠的,但由于计算基本理论的限制,内部压力分布规律与真机运行下的参数有较大差异;强耦合计算方法得到的各个位置流体的流量和压力分布,更接近电机真机的运行状态。通过试验验证,两种计算方法流量计算结果均满足工程设计要求,强耦合有限元计算方法的精度更高。因为大型发电机内设有温度测点用于监测发电机的安全运行,所以大多数关于发电机定子内流体流动规律研究的文献,都是以发电机温度实测值作为计算准确性的判定依据。但研究发电机内部流体分布规律,最直接的验证方式是获得发电机真机内部流体流量和压力分布实验测量值,以此试验值作为流体场计算结果的判定依据。本文以一台100MW单路通风汽轮发电机组为研究对象,提出了流体通风沟流量分配和气隙流速的试验测量方法。在发电机定子通风沟与气隙入口处理放流体压力和流速测量传感器,通过测量得到这些位置的压力和风速后,发现局部定子径向通风沟内的流体流速明显偏低。随后通过三维流体场计算方法,计算得到了试验工况时发电机定子不同通风沟内流体流速计算结果,经比较计算结果与试验结果吻合。基于该计算方法,又计算了三种不同隙入口流速时,对应发电机定子不同通风沟内流量计算结果。发现了随着气隙入口风速的提高,定子铁心通风沟局部会出现逆向回流的流动现象。为了分析这一现象的影响,建立了相应的三维温度场计算模型。求解分析后,得出定子通风沟内的逆向回流,会使定子铁心局部温度过高,影响机组安全运行的结论。并提出了相应的多种结构优化方案,最终确定了一种优化结构,可以有效的抑制逆向回流的产生。并从气隙内流体静压力分布规律角度,分析了该优化结构能够有效的抑制通风沟逆向回流的内在机理。根据计算流体力学与传热学基础理论,提出了定-转子结构耦合与流-固传热耦合计算方法,将冷却过发电机转子的热风与进入气隙的冷风作为计算的流体边界条件,同时考虑了发电机定转子各自的铁耗和铜耗,还有它们之间相互作用产生的附加损耗及流体的摩擦损耗,较完整的考虑了发电机定转子本体内流体分布及损耗分布对计算结果的影响。分析了计算结果中定子内结构件温度分布规律及成因、气隙内流体分布规律及温度快速升高的原因、转子本体温度分布规律等。之后,对发电机出厂型式试验中得到的不同位置线棒温度测量数据进行了分析,指出了传统试验中,不同测量工况下,采用定子线棒温度实验测量结果直接线性拟合时,拟合方法中的不足之处。最后,用计算的方法计算了该机组,型式试验时短路试验工况下,发电机定子线棒的温度分布,最终证明线棒温度计算结果与实测结果吻合。计算分析了发电机在高电压-高温度运行条件下,定子主绝缘过热事故工况时,绝缘内部温度分布规律。采用有限元计算方法对定子线棒主绝缘脱壳后的温度场进行研究,计算了主绝缘内空气隙一步一步增大后,定子线棒和主绝缘等结构件的温度场分布。着重对定子主绝缘最大温降位置的变化及定子主绝缘沿轴-径向及周-径向的温度分布进行了研究。研究结果表明主绝缘在槽内脱壳后,脱壳侧的主绝缘温度下降。由于脱壳侧散热能力降低,使内部线棒温度升高,未脱壳侧绝缘温度会随着线棒温度一起升高,导致未脱壳侧绝缘寿命下降,老化,形成新的脱壳,危及整个绝缘系统。上述研究对大容量汽轮发电机的故障运行时的故障监测和诊断提供了重要的理论依据。
任彤[2](2018)在《基于水电工程的地下廊道/洞室热湿环境变化特性及分布规律研究》文中研究表明随着城市化和城镇化进程不断加快,大力开发利用地下空间资源尤其是深部空间资源,是社会发展的必然趋势。地下洞室群中,如地下水电站、地铁或人防工程及国防工程中的热湿环境计算及控制问题是目前尚有待于进一步研究解决的问题。深埋地下洞室不同于地上建筑,不受阳光照射,受地形地貌、壁面渗透传湿等因素影响较大。深埋地下建筑的热湿环境对人员的工作效率乃至生命健康有重要影响,同时,潮湿的环境亦可能导致地下洞室机电设备线路短路,从而引发重大事故,造成生命及财产损失。研究地下洞室廊道围护结构的热湿传递特性及热湿环境控制方法、以及技术措施尤为重要。本文通过理论分析,数值模拟和现场实测对地下水电站洞室廊道围护结构热湿传递特性及热湿环境分布规律进行研究。主要内容如下:首先,本文基于水电工程地下廊道的结构形状特点,建立了一般性旋转曲面地下廊道与空气热湿传递方程,获得了地下廊道围护结构与空气之间的对流换热和传湿关系,提出了圆形廊道、拱形(马蹄形)廊道和矩形廊道围护结构热湿传递简化预测公式,并通过实测数据验证了其应用于工程计算的实用性。研究发现,等横截面面积下,矩形廊道比拱形廊道平均降温幅度提高0.25%,比圆形廊道平均降温幅度提高0.8%。等横截面周长下,矩形廊道比拱形廊道平均降温幅度提高0.51%,比圆形廊道平均降温幅度提高1.37%。三种形状廊道的当量直径相同时,热湿传递效果几乎没有差异。其次,通过对仙游抽水蓄能电站、大岗山电站、锦屏一级电站夏、冬典型季节工况地下廊道热湿效应现场测试,补充完善了地下廊道围护结构的热、湿物性边界条件,得到了各电站地下廊道内空气温湿度变化解析式。对比不同气候分区地下廊道通风温降(升)、散热量、散湿量指标发现,仙游电站和大岗山电站夏季工况下廊道具有降温冷却作用,交通洞对流入空气进行减湿,冬季工况下都有升温加热效果,但仙游电站对流入空气进行减湿处理,而大岗山电站对空气进行加湿处理。锦屏一级电站夏季交通洞的散湿量为0,冬季对空气进行冷却降温,空气处于加湿过程。得出影响地下廊道热湿变化特性因素主要包括:廊道结构尺寸(截面尺寸、廊道进深长度、廊道壁温)及流经空气物性参数(空气流速、温度、相对湿度)。此外,依据实测获得的热、湿物性边界条件,建立了预测地下廊道与空气热湿耦合传递数值计算模型,利用CFD(Computational Fluid Dynamics)对地下廊道进行全尺寸数值模拟,进一步对比分析廊道截面尺寸、壁面温度、进深深度及入口空气流速、温度、相对湿度等参数变化对地下廊道与空气热湿传递效果的具体影响。研究得出,在夏季相同的条件下,随着廊道横截面当量直径、壁面温度的升高,廊道对空气的降温加湿效果逐渐减弱。随着进风速度的增大,廊道对空气的降温效果逐渐减小,当入口送风速度v>2 m/s时,增大送风速度对廊道岩壁与空气的吸放热影响作用不明显。研究表明,在不同的当量直径和流速下,廊道存在一个有效长度提供的冷量最大。廊道入口空气温度越低,廊道进出口空气温(湿)差越小,廊道对空气的冷却效率越低。入口空气的相对湿度(含湿量)是影响廊道内结雾的主要因素。廊道内空气温湿度随着进深增加呈周期性变化,波动幅度随着廊道的进深逐渐减小。最后,本文以仙游电站地下洞室主厂房发电机层为例,通过现场实测与数值模拟,研究了不同送风速度和热源强度下地下高大空间洞室热湿环境分布规律,分析了不同送风方式对发电机层内速度场、温度场、湿度场的影响。基于工作区气流组织效果评价指标,提出了适用于仙游电站地下水电站高大空间顶送风方式的最优送风速度,为地下洞室复杂的气流通风及热湿环境优化设计提供依据。研究表明:从系统节能和大空间气流组织舒适性的角度出发,v=8 m/s是仙游电站风口射流速度的最优值。本文为水电行业暖通空调领域相关行业标准和通风空调设计提供了一定的理论参考和数值模拟设计工具。
张弘驰[3](2020)在《基于迎风面积的滨海山地城市风廊发掘及设计策略》文中提出我国城市正处于从高速城市化向高质量发展转变的进程中,未来数十年,还将面临全球气候变暖和人口老龄化的双重压力,尤其是寒冷地区人民应对高温的经验不足,受其不利影响可能更严重。如何采取有效的规划管控和设计对策来减缓、主动适应气候变化的不利影响,越来越受到国内外研究和实践的重视。城市通风廊道作为重要的城市规划和设计的手段,是一种科学定量、精细化的城市规划和管理新策略,可将郊区或海面上的湿冷空气引向高温闷热的城市中心区域,从而有效缓解热岛效应和空气污染,对提高城市空气质量、改善人体健康有着积极作用。目前,通风廊道的研究及实践主要针对城市总体规划层面和宏观层面,而对行人舒适度更加重要的街区尺度,城市设计阶段的研究较为缺乏,这会导致规划师和建筑师在进行城市空间形态、街道精细化设计时难以应用通风廊道的研究结果。本文选取的基于迎风面积(FAI,Frontal AreaIndex)的建筑形态研究方法具有计算简便、对行人层风环境评估效果好、有效对接城市规划和设计等优点。研究旨在利用迎风面积指数发掘城市街区尺度的通风廊道、评估其对风环境的改善作用,并提出相应的规划缓解策略。此外,为使研究内容、研究方法以及应对策略具有代表性和可行性,选取大连一个7km×7km的典型城市街区——星海湾地区作为研究对象,该地区具有滨海、山地、高密度等特点,其风廊发掘工作面临着较大的挑战:一是如何准确描述半岛城市条件下,大气环流和局地热力环流(海陆风、山谷风)对风环境的耦合影响;二是城市用地与山体犬牙交错,如何准确描述山体对城市风环境的影响;三是如何建立一套能够快速计算大量城市信息和建筑形态参数的工具。针对上述问题,首先利用地理信息系统(GIS,Geographic Information System)对城市基础数据(海陆分布、地形、建筑、气象观测等)进行统一处理,对半岛城市背景气候条件、热力环流、地形特征等进行了详尽的分析。结果表明,研究区域主要受南北向海风影响较大,山地主要起机械阻挡作用;全年主导风向为北,南向次之;春夏季主导风向为南,秋冬季主导风向为北;夏秋时节夜晚的风较弱(<3.3m/s),此时可能形成山谷风。其次提出一种山地城市迎风面积新模型,能充分准确体现山体和地形对城市风环境的阻挡作用;并进一步提出山体迎风面积的折减系数,以体现山体形态与建筑拖曳效应的差异。从两方面对迎风面积的计算方法加以改进,一是根据山海城市特点,将海平面作为参考面,山和建筑作为一个统一的阻碍物进行FAI计算;二是利用计算流体力学模型(CFD,Computational Fluid Dynamics)模拟计算山体与建筑代表模型风影区风速的比值,根据计算结果提出了一种山体FAI折减系数计算的新方法。再次,开发了一套基于Python-GIS的脚本工具,实现了海量城市信息处理的快速计算。在100m× 100m网格中,计算了研究区域南风、北风的FAI地图。利用最小成本路径法(LCP,Least Cost Path),计算了南风和北风的通风廊道,主要有四条南向通风道、四条北向通风道。考虑热力环流对主导风向及通风廊道的影响,进一步分析了山谷风和海风等热力环流的风向,并计算了其通风廊道分布。第四,为了验证基于迎风面积的风道计算结果,利用CFD模型和现场实测两种方法对风道的改善效果进行了验证和对比。CFD模拟结果表明,风道比非风道的平均风速高43%(南)和18%(北)。并于南风和北风天气进行了现场测试,进一步验证了通风廊道的风速改善效果。现场实测结果表明,风道比非风道的平均风速高100%(南)和112%(北)。验证结果表明,利用FAI和LCP所发掘的风道与实际相比具有足够的可信度和一致性,有助于规划师、建筑师对通风廊道进行发掘和评估。最后为将风道发掘结果与城市设计相对接,提出了风廊布局、建筑形态、景观设计等缓解策略。通过通风廊道叠加对风廊控制范围、控制宽度、街道布局等各项建设活动进行控制指引,并利用实测城市温度场与通风廊道分布图相叠加,对风道及作用区的热环境进行定量评估,提出绿化缓解策略。从而整体上提升城市风环境质量,改善夏季高温和冬季雾霾,降低热岛效应,提高环境舒适度。本文通过对典型高密度城市街区的风环境研究,统计分析并计算其气候特征和建筑形态数据,发掘城市通风廊道,以此作为城市建设发展的定量依据。采用的山体FAI新模型、纳入山体FAI折减系数的新方法和针对滨海山地城市的气候地形特征分析,对主要受海陆风影响、地形复杂的地区进行风廊发掘具有重要参考价值,为进一步建设生态宜居城市提供强有力的规划指导。
吕锋[4](2011)在《商用车冷却模块匹配设计方法研究》文中认为随着发动机功率密度和车辆节能减排要求的不断强化,车辆冷却系统的设计要求也越来越高。对商用车而言,动力舱内冷却风扇与散热器组之间的匹配,以及其它零部件的空间布局直接影响系统的散热性能。因此有必要深入研究系统协同工作时,各部件的流动传热规律及其对整体性能的影响,用以指导现有商用车冷却系统的匹配设计与优化。本文以流体力学、传热学基本理论为指导,借助各种试验手段,重点研究影响商用车冷却系统流动传热性能的主要因素及其机理,并应用相关成果,完成商用车冷却模块的匹配设计与验证。主要研究内容包括:散热器模块的协同匹配分析利用风洞试验台,开展各空间布置因素对散热器模块流动与传热性能影响规律研究,结合场协同理论指导散热器模块在风道内的匹配布置。冷却模块气流分配的不均匀特性分析搭建商用车冷却模块试验装置,研究典型冷却模块气流分配的不均匀特性,采用多孔介质模型和有效单元数法分析气流的不均匀分配对散热器流动传热性能的影响;结合冷却模块结构特征发展了一种冷却风流量测试技术。动力舱流动传热性能的试验研究自主开发商用车热管理系统道路测试装置,并以此为工具,对车辆动力舱的流动传热性能进行实车测试,分析研究动力舱格栅结构参数对冷却系统性能的影响规律。商用车冷却模块匹配设计方法对比分析模块风洞试验、台架试验、整车道路试验和数值仿真方法的特点,及其对冷却系统性能的预测精度,综合应用研究成果开发商用车冷却模块匹配设计软件,并通过整车试验验证匹配设计方法的精度。通过以上研究发现:1.对于采取串联布置的吸风式冷却模块而言,冷却空气的流动路径和均匀性对沿程阻力产生主要影响,散热器组纵向相对位置的变化对后排散热器的换热性能存在明显影响。应尽量减少前端部件投影在散热器表面的遮挡面积、合理的选取散热器之间的间距,并适当减少包裹;用冷热侧流体温差场的均匀性原则指导散热器模块的匹配优化有利于提高散热器的散热性能。2.冷却风扇以及导风罩的导风作用使流经散热器模块的冷却气流产生不均匀分布,随着风扇转速的提高,其不均匀性也更显著。散热器迎风面的流动不均匀系数在低雷诺数范围内随着Re的增大而增大。现有散热器f因子试验关联式对不均匀流动的散热器模块同样具有一定预测精度,但是其预测误差包含了由气流不均匀分布产生的影响。多孔介质模型和有效单元数法的理论分析和试验结果表明,与均匀气流相比,气流的不均匀分配将导致散热器流动阻力增大和传热有效度下降。3.动力舱格栅、散热器以及风扇等部件的流动特性各不相同,各部件协同匹配形成系统的流动分布特性和规律。随着风扇转速的增大,系统流速上升,各段沿程阻力的数值及所占比例均产生明显变化。进风格栅叶片通道参数对冷却风流量和系统散热量均产生较明显的影响,在系统匹配和优化中应进行合理设计。4.散热器模块风洞试验、台架试验和整车道路试验方法对冷却系统及部件的性能测试各有优势,结合本文研究成果开发的商用车冷却模块匹配设计软件则可充分利用数值计算和试验测试的各种结果,有效提高系统设计的精度。
张小朋[5](2020)在《轮式装载机冷却系统散热器不同布置方式散热性能研究》文中提出随着国家基础建设的兴起,装载机越来越广泛地应用于国防、矿山、道路、桥梁等基础设施领域。这些领域也对工程车辆提出功率更大、性能更强的要求。目前新型装载机采用了多项节能技术,如高压共轨、涡轮增压和废气再循环等,这些装置提高装载机装载能力、动力性能的同时也产生了更多的热量。然而传统的装载机冷却系统处理方式多为增加一些辅助散热装置或者加大加宽散热器尺寸,这些措施在有限的动力舱空间收效甚微,工程车辆热管理技术亟待改进。本文结合国家科技支撑计划项目“面向节能与安全的集成智能化工程机械装备研发”,基于流体力学相关理论及传热控制方程,使用计算流体动力学软件Fluent数值模拟多种散热模块布置方式,并结合整车热平衡试验,对某50型轮式装载机动力舱及散热总成传热特性进行了分析。(1)对计算流体动力学(CFD)仿真技术原理和装载机四种散热模块布置方式进行介绍,建立虚拟风洞下搭载不同散热模块布置方式的某50型装载机动力舱简化物理模型,根据实际试验情况设置Gambit边界条件,确定Fluent数值模拟边界与求解方法。(2)对比分析装载机动力舱内四种不同布置方式散热模块空气温度、压力与速度的分布特征,发现布置方式Ⅳ由于采用双循环冷却回路,并把水冷中冷器、液压油散热器从大循环回路独立出来,使得布置方式Ⅳ兼具双循环冷却系统和传统冷却系统的优点,即更大的散热功率,较小的温差场均匀性因子,较低的压力损失。(3)通过整车热平衡试验验证了虚拟风洞下数值仿真结果的准确性,试验发现搭载布置方式Ⅳ散热总成的装载机散热量较大,验证了各散热器出入口温度仿真值与试验值的误差小于10%,散热总成出风口各测点的平均风速误差为8.17%,满足工程领域误差要求。(4)分析了轴向风速沿风扇轮毂和叶片的变化,发现风速在轮毂处最小,沿着叶片逐渐升高;为了研究风速均匀性对散热模块散热特性的影响,提出了方案A和方案B,经数值仿真发现,搭载方案B组合的散热总功率相比于方案A组合提高了8.71%,说明了均匀的风速分布有利于提高散热模块工作效率,方案B的压力损失比方案A低了117.46Pa;对两方案的速度特性研究发现,由于方案B具有较小的空气流速不均匀系数,方案B的出口平均速度要大于方案A。
周笋林[6](2018)在《基于光纤光栅传感器的高超声速飞行器热/力耦合场中结构损伤检测技术研究》文中提出高超声速飞行器是飞行器技术领域的一个制高点,各国都在争相研发,当下正处于试验研究阶段。在国内外的一系列试验中,发生了许多问题,影响了试验的成功,由于缺乏相应的手段获取关键信息,这些问题事先难以被预料到,事后也难以进行有依据的分析。始于上世纪中期的结构健康监测技术经过几十年的发展,已经成为能够识别结构健康状态与损伤的有效监测技术。但目前在结构健康监测系统中获取数据所用的传统传感器,并不是非常适合高超声速飞行器紧凑的机体与特殊的服役环境,而且目前对于高超声速飞行器结构的损伤情况研究也不足,难以结合数据进行实时的损伤诊断。本文基于光纤光栅传感器,对典型的高超声速飞行器机身段承力结构在力/热耦合场下的损伤监测方法进行了研究,为飞行器的状态监控和损伤诊断打下基础。首先对高超声速飞行器机身段的结构进行了分析、简化,采用有限元计算和实验分析进行相互合验证,研究了添加损伤的简化模型,获得了开孔类损伤周围的应变规律及其在光纤光栅传感器上的反映。其次针对高超声速飞行器结构测温需求及其受热影响的特点,提出反向间接粘贴法来粘贴光纤光栅传感器,使测温传感器在测量结构温度信息时,有效避免结构表面应变带来的影响;同时根据传热原理提出了插值方法重建温度场,并以此对传感网络的布局进行优化;最后提出虚拟边界法来进一步优化温度场的重建工作。然后针对高超声速飞行器结构受力/热耦合作用的特点,提出双光纤解耦法来对结构在不同温度情况下的应变情况进行研究,从而获得温度载荷、机械载荷、结构损伤之间的规律。最后在高超声速风洞内开展高超声速飞行器缩比实验件损伤验证实验,检验光纤光栅传感器的实用性,校验板件实验结果,并获取更多损伤影响规律。论文利用光纤光栅传感器纤小、多个传感器可集成在一根光纤上的特性,采用新的采集方式有效获取飞行器结构损伤信息,分析损伤规律,并通过飞行器结构试验件进行检验,为在承载与热防护一体化的飞行器结构上实现状态监控和损伤诊断打下了基础。
李恒国,詹宗勉[7](1979)在《风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量》文中研究说明本文介绍了用热电堆测量风洞内“不均匀温度场”平均温度的方法.将热电堆各测量端均匀地、等距地也分布于风洞断面,用电位差计一次测量就可测得其温度.它具有国内用铜电阻网测量所没有的优点.试验实践表明,热平衡误差有明显的改善.文中还简要地介绍了热电堆的制作与校验方法,以及应注意消除的几项测量误差.
高适萱[8](2020)在《自加热双惠斯通电桥MEMS风速风向传感器研究》文中研究表明与传统风速风向传感器相比,MEMS(微电子机械系统)风速风向传感器具有微型化、集成化、低功耗、低成本的优势,在农业、工业、交通以及国防等领域有广泛应用前景,是风速风向传感器研发的前沿方向。东南大学MEMS教育部重点实验室自2000年开始研究热式MEMS风速风向传感器,已经在设计、制造、封装、测量与控制、可靠性等方面形成了完整解决方案,但目前的产品采用热温差工作原理,较复杂的测量与控制电路会引起传感器系统功耗和成本增加,外置环境温度传感器与芯片温度传感器的温度变化率不同,增加了风速风向传感器温度补偿难度。针对这些问题,本文的主要研究内容和创新如下:(1)系统综述了国内外MEMS风速风向传感器发展,分析比较了传感器工作模式和测控方法。(2)提出一种自加热双惠斯通电桥风速风向传感器结构,不需环境温度传感器与芯片温度传感器,简化了测量与控制电路。用恒流源激励传感器两个正交方向上四个热敏感电阻组成的自加热惠斯通电桥,用两个电桥输出电压均值来表征风速,两个惠斯通电桥的桥路输出电压表征风向。基于热学原理和惠斯通桥路理论,建立了传感器输出电压与流体流速的表达式,并用有限元软件进行了验证。采用陶瓷衬底和金属剥离技术,设计并制备出风速风向传感器,传感器灵敏度达29.35 m V/(m/s)@3.3 m/s和2.38 m V/(m/s)@23.9 m/s。研制的传感器室温下在040m/s风速范围内,风速测量误差小于±2m/s;在0°至360°的全角度风向测量范围内,风向测量误差小于±3°。(3)建立了自加热双惠斯通电桥风速风向传感器温度效应模型,实现了传感器温度补偿。通过考虑空气热物理参数、衬底材料导热系数、热敏电阻阻值随环境温度的变化,建立了自加热双惠斯通电桥风速风向传感器温度效应的理论公式,并用有限元分析验证。通过传感器在变温风洞中测试,提取出理论公式的温度效应系数,实现了温度漂移补偿。实验结果表明:在温度270310K范围,风速误差小于±1.5 m/s;风向误差小于±4°。(4)提出并实现一种四周隔热岛组装方案,实现传感器系统的室外工作。将温度敏感电阻制备在陶瓷衬底上,划片后的方形陶瓷热敏感芯片四周用低导热胶与挖孔陶瓷片相连,为传感器提供了稳定的气体流场,又有效降低传感器横向热阻。校准后,传感器系统在室温下满足测试需求,在060m/s风速范围内,风速误差小于±(0.5+0.03V)m/s,风向误差±3.5°。本文实现的风速风向传感器测控电路简单,全温区、全量程稳定性较好,对MEMS风速风向传感器发展有重要参考价值。
刘仲明[9](2014)在《锂离子电池组不一致性及热管理的模拟研究》文中研究指明锂离子电池组是有望在新能源汽车、智能电网等领域中大规模应用的储能装置之一,但目前仍有许多问题亟待解决。其中,单电池参数的不一致性是影响电池组使用寿命的关键因素,热管理是保证电池组安全运行的重要手段,对两者的深入研究有助于电池组在各领域的应用。以某商业化的磷酸铁锂电池为样品,我们建立了单电池等效电路模型。该模型考虑了电池的阻抗特性随荷电状态及温度的变化,并考虑了开路电压的滞后效应。因此,在保持等效电路模型计算快捷这一优点的同时,该模型在较宽的温度和倍率范围内都具有很高的模拟精度。这一模型是后续建立电池组模型以分析不一致性影响的基础。我们模拟了采用不同连接方式的电池组在不一致性影响下的不同表现,并选出了一个合适的连接成组方式以尽量避免不一致性的不利影响。对采用先串后并与先并后串这两种连接方式的电池组的模拟研究表明,在相同程度的不一致性影响下,前者的续航能力更弱,但循环寿命更长。考虑电池组续航与循环寿命之间的平衡,我们选择了一种新的电池连接成组方式,即单电池先串联成电池单元、电池单元再并联成电池模块、电池模块最后串联成电池组。该方式有利于避免不一致性的不利影响。通过对一个10串10并电池组的模拟,我们阐明了电池组内的温度分布对其性能与循环寿命的影响。平均温度越低,温度不均匀程度越高,电池组内单电池放电深度的不一致性越高;平均温度越高,温度不均匀程度越高,电池组循环寿命越短。值得注意的是,不均匀的温度分布会导致并联支路间电流分配不均,从而恶化单电池老化速率的一致性。利用该模型,我们对电池组温控目标进行了讨论。结果表明,对于一个连续的充放电循环过程,电池组的整体温度应当控制在20°C,而组内最大允许温差可放宽至10°C。在电池组热管理方面,我们提出了一种对并行式空冷电池组内部的流场与温度场进行快捷估算的方法。该方法由流动阻力网络模型和暂态传热模型组成,避免了计算流体动力学方法用于模拟大型电池组时计算量过大的问题,同时保证了很高的估算精度。利用这一方法,我们考察了不均匀的流场对电池组内温度均匀性的影响,并以提高温度均匀性为目标,对空冷系统的结构参数进行了讨论,给出了一个可行的参数配置方案。
刘希臣[10](2014)在《地下水电站热湿环境形成机理及节能调控策略》文中研究说明近年来,我国水电站建设处于高速发展期,大多数电站特别是大型电站都选择了地下形式。由于深埋地下,当热湿调控措施不当时,厂内容易产生潮湿、发闷、发霉、结露等现象。为了消除这种热湿环境,电站往往采用大容量的通风空调设备,但并未取得满意的效果。目前相关研究主要以厂内设备散热为出发点,侧重于热环境的研究,而对热、湿耦合状态下的环境研究较少,未深入揭示其热湿环境的形成机理,故很难保证调控策略的有效性。地下水电站的热湿环境受多种因素的综合影响,了解不同因素的影响机理是有效解决热湿环境问题、制定科学合理调控策略、降低通风空调系统能耗的关键。本课题对此开展了系统的研究,建立了地下电站热湿环境的模拟预测方法,揭示了厂内热湿环境的形成机理,同时分析了不同因素对热湿环境的影响过程及机理,并以此为基础,提出了合理制定厂内热湿环境调控策略的方法,为优化工程设计和运行调控提供科学支撑,为电力生产提供可靠的保障。本文的研究是在国家自然科学基金“深埋地下式水电站热湿环境形成机理与节能调控”(51178482)资助下完成的。通过分析,本文将地下水电站洞室群分为两大类,即大空间厂房和狭长进风洞,针对两种类型洞室,分别建立其围护结构内的热湿传递数学模型。模型均以液态水体积含湿量和温度作为驱动势,并首次将“单元分割”思想引入到模型求解过程中。通过对两个模型的热质传递控制微分方程进行离散,分别采用MATLAB编写了计算程序。为验证数学模型的正确性,本文建立了综合的验证方法,分别对反映热湿传递机理的数学模型的正确性及其在地下水电站应用中的适应性进行了验证。地下进风洞是空气进入厂房的预处理段,是分析厂房内热湿环境的前提,通过模拟计算,本文揭示了地下进风洞对气流的热湿处理规律、洞内结雾的位置及时段,并对地下进风洞对厂房环境、通风空调系统设计参数的影响进行了分析。为合理利用地下进风洞的自然资源、通风空调设备的选型设计和运行调节提供了科学支撑。围护结构表面的热、湿吸放过程与室内空气参数相互影响、相互耦合,单独对围护结构进行分析而忽略了室内空气参数的影响是无意义的,而目前的研究恰恰忽视了这一特性。本文以耦合性为切入点,对主厂房围护结构的动态热湿吸放进行了研究,揭示了空气参数与壁面热、湿吸放的内在联系;并以空气参数特征值为自变量,通过耦合关系,提出了围护结构全年动态热、湿吸放简化预测公式,为工程上计算壁面散热散湿、估算空调容量、调整通风策略提供了方便实用且较为准确的方法。同时对电站投产初期,围护结构内的施工余水的迁移过程进行了研究,同样以耦合关系为基础,分析了不同空气参数对余水迁徙的影响,提出了施工余水迁移速率、余水影响期及余水导致的壁面散湿量的简化动态计算公式,为工程上余水影响年限的估算、相应防潮措施的选择提供了较为实用的方法。由于工艺特性,地下水电站的热湿环境还受发电设备、引水发电系统、厂内气流组织等诸多因素的影响。针对发电设备,本文对其散热的强度、时间、空间特性进行了研究,对重点发热设备(发电机、变压器、母线)进行分析并获得了其相应的散热特性;对引水系统部分,首次建立了考虑引水管道的围护结构内部二维热湿传递模型,通过计算揭示了引水系统对厂内热湿环境的影响机理,确定了在引水管道影响下的壁面结露位置、时间以及其造成的附加传热量与传湿量;气流组织方面主要对壁面处空气流速与通风内循环进行了计算,提出在不同空气流速下围护结构壁面的热湿吸放特性及其对厂内的影响,同时建立了热、湿平衡方程,将内循环率引入计算过程,对不同内循环率下的厂内环境、围护壁面的热湿吸放进行了研究。通过对不同影响因素的研究,更加具体、综合、全面地揭示了厂内热、湿环境的形成机理,为整个厂房热湿环境调控提供了科学的支撑。最后以某巨型地下水电站为例,建立了厂内热湿环境模拟预测方法,该方法综合考虑了不同因素对厂内热湿环境的影响机理,通过模拟预测,得到了该电站地下厂房不同洞室的全年动态热湿环境参数,以此为基础并同时考虑不同因素的影响机理,完整地提出了制定地下水电站厂房热湿环境节能调控策略的方法。本文对地下水电站热湿环境的形成机理及相应的调控策略进行了较全面的研究,完善了地下水电站围护结构的热湿耦合传递模拟方法,深入解析了不同因素对热湿环境的影响机理,进一步推进了地下水电站热湿环境以及节能调控的研究。
二、风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量(论文提纲范文)
(1)单路通风系统空冷汽轮发电机热交换规律的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
序言 |
1 绪论 |
1.1 空冷汽轮发电机研究的背景与意义 |
1.2 大型发电机不同冷却方式国内外现状 |
1.3 空冷汽轮发电机通风冷却系统流体场、温度场研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 定子绝缘热劣化问题研究状况 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 流体旋转状态场路弱耦合与强耦合计算方法下转子热交换研究 |
2.1 流体旋转状态场路弱耦合计算方法转子热交换计算模型 |
2.1.1 流体旋转状态场路弱耦合方法数学描述 |
2.1.2 空冷汽轮发电机单路通风系统转子计算模型介绍 |
2.1.3 旋转场路弱耦合计算方法下转子内流体场分析 |
2.2 流体旋转状态强耦合计算方法转子内热交换计算模型 |
2.2.1 流体旋转状态强耦合计算方法数学描述 |
2.2.2 旋转强耦合计算方法下转子内流体场分析 |
2.3 旋转弱耦合与强耦合计算结果与试验值对比 |
2.3.1 两种计算方法转子径向出口流量与温度对比分析 |
2.3.2 两种计算方法转子线圈温度计算结果与实测结果对比分析 |
2.3.3 两种计算方法下计算结果误差分析 |
2.4 本章小结 |
3 发电机气隙入口流速对定子通风沟流量分布敏感性的研究 |
3.1 空冷汽轮发电机定子内流体分布试验测量 |
3.1.1 试验用传感器原理 |
3.1.2 发电机内不同位置压力与流速试验测量 |
3.2 定子通风沟内流体流量分布试验与计算对比分析 |
3.2.1 发电机定子流体与传热数学模型的建立 |
3.2.2 定子通风沟内流体分配规律研究与计算结果正确性的验证 |
3.3 不同气隙流速对定子风沟流体流量分布敏感性的研究 |
3.3.1 发电机定子通风沟内逆向回流流动现象的发现 |
3.3.2 通风沟内流体逆向回流对定子绕组和铁心温度分布影响的研究 |
3.4 定子通风沟内逆向回流的抑制方法研究 |
3.4.1 定子或转子单侧增加气隙挡板定子通风沟逆向回流抑制方法 |
3.4.2 定转子气隙挡板组合结构定子通风沟逆向回流抑制方法 |
3.5 本章小结 |
4 单路通风发电机定子分域温度场与流体场热交换研究 |
4.1 空冷汽轮发电机电磁损耗的计算 |
4.2 发电机分域流体场内流体热交换规律研究 |
4.2.1 计算模型的建立的理论依据 |
4.2.2 发电机气隙内流体流动与温度分布规律的研究 |
4.3 发电机定子分域温度场内固体热交换规律研究 |
4.3.1 定子线棒主绝缘与铁心温度分布规律的研究 |
4.3.3 发电机短路试验温度场计算与型式试验温度测量结果误差分析 |
4.4 本章小结 |
5 空冷汽轮发电机定子主绝缘过热故障下温度场研究 |
5.1 定子线棒主绝缘物理模型 |
5.2 发电机正常运行时定子主绝缘温度分布 |
5.2.1 正常运行时定子主绝缘绝缘沿轴-径向的温度分布 |
5.2.2 正常运行时定子主绝缘绝缘沿周-径向的温度分布 |
5.3 发电机主绝缘脱壳故障下的温度分布规律的研究 |
5.3.1 定子主绝缘脱壳故障下绝缘沿轴-径向的温度分布 |
5.3.2 定子主绝缘脱壳故障下绝缘内周-径向的温度分布 |
5.3.3 定子主绝缘故障后的最大温降位置迁移 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)基于水电工程的地下廊道/洞室热湿环境变化特性及分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 地下水电洞室环境影响因素及存在问题 |
1.3.1 地下水电洞室环境影响因素 |
1.3.2 地下水电洞室环境存在问题 |
1.4 课题研究方法及内容 |
2 地下电站洞室热湿传递模型建立 |
2.1 物理模型 |
2.1.1 水电站通风廊道洞室物理模型 |
2.1.2 水电站发电机层洞室物理模型 |
2.1.3 水电站洞室厂房湿量来源 |
2.2 地下廊道热湿传递数学模型 |
2.3 不同形状地下廊道热湿传递模型对比 |
2.3.1 地下廊道空气特性计算参数 |
2.3.2 地下廊道实测基本参数 |
2.3.3 不同形状地下廊道热湿传递模型对比 |
2.4 本章小结 |
3 地下通风廊道热湿传递效果实测分析 |
3.1 概述 |
3.2 现场测试 |
3.2.1 测试内容及测试仪器 |
3.2.2 测点布置 |
3.3 水电站地下廊道散热散湿计算 |
3.4 地下廊道测试结果及分析 |
3.4.1 仙游抽水蓄能电站交通洞测试及数据分析 |
3.4.2 大岗山电站交通洞测试及数据分析 |
3.4.3 锦屏一级电站交通洞测试及数据分析 |
3.5 地下廊道热湿传递效果实测对比分析及验证 |
3.5.1 热湿传递指标对比 |
3.5.2 实测与理论模型对比 |
3.6 本章小结 |
4 地下廊道热湿传递特性影响因素分析 |
4.1 数值计算模型 |
4.2 边界条件参数设置 |
4.3 湍流模型选择及网格划分 |
4.3.1 湍流模型选择 |
4.3.2 网格划分 |
4.3.3 模型的验证 |
4.4 热湿传递影响因素分析 |
4.4.1 廊道截面尺寸 |
4.4.2 入口气流速度 |
4.4.3 入口空气湿度 |
4.4.4 廊道壁面温度 |
4.4.5 入口空气温度 |
4.4.6 廊道进深长度 |
4.5 本章小结 |
5 地下水电洞室环境热湿分布规律研究 |
5.1 概述 |
5.2 发电机层热湿环境现场测试 |
5.2.1 测点布置 |
5.2.2 测试结果及分析 |
5.3 发电机层热湿环境数值模拟 |
5.3.1 计算模型建立 |
5.3.2 湍流模型的选择和验证 |
5.3.3 边界条件 |
5.3.4 网格划分和无关性验证 |
5.4 数值模拟结果及分析 |
5.4.1 速度场 |
5.4.2 温度场 |
5.4.3 湿度场 |
5.5 气流组织评价指标及应用 |
5.6 本章小结 |
6 主要结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)基于迎风面积的滨海山地城市风廊发掘及设计策略(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与缘起 |
1.1.1 全球气候变暖加剧 |
1.1.2 城市化对气候的影响 |
1.1.3 大连城市热环境 |
1.1.4 本研究的缘起 |
1.2 研究对象与范围 |
1.2.1 研究对象 |
1.2.2 研究范围 |
1.3 国内外研究与实践发展 |
1.3.1 国外研究与实践 |
1.3.2 国内研究与实践 |
1.4 研究目的与意义 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究意义 |
1.5 研究内容与方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 技术路线 |
2 通风廊道相关理论综述 |
2.1 城市气候图与局部气候分区 |
2.1.1 城市气候图 |
2.1.2 局部气候分区 |
2.2 通风廊道的空间系统与分类 |
2.2.1 空间系统 |
2.2.2 实现形式 |
2.2.3 规划管控 |
2.3 通风廊道发掘方法 |
2.3.1 数值模拟 |
2.3.2 遥感与地表温度反演 |
2.3.3 实测与风洞试验 |
2.3.4 基于GIS的建筑形态参数应用 |
2.4 FAI与城市风环境的关联性 |
2.4.1 FAI模型发展 |
2.4.2 FAI对城市通风的影响 |
2.4.3 LCP的原理与应用 |
2.5 本章小结 |
3 基于FAI与LCP的通风廊道发掘研究 |
3.1 大连风环境与地理特征研究 |
3.1.1 城市基础数据来源 |
3.1.2 城市背景风场特征 |
3.1.3 城市地理地形特征 |
3.1.4 星海湾区域基本特征 |
3.2 山体FAI新模型 |
3.2.1 山体FAI新模型与计算 |
3.2.2 山体FAI的折减系数 |
3.2.3 FAI地图叠加 |
3.2.4 山体FAI新模型的改进效果 |
3.3 基于LCP的风廊计算 |
3.3.1 计算网格 |
3.3.2 LCP计算 |
3.4 星海湾地区风廊发掘 |
3.4.1 主导风风廊发掘 |
3.4.2 山体影响下的风廊发掘 |
3.5 本章小结 |
4 基于CFD模拟和实测的通风廊道验证 |
4.1 CFD湍流模型验证 |
4.1.1 湍流模型 |
4.1.2 新0方程模型验证 |
4.2 CFD数值模拟验证 |
4.2.1 CFD前处理设置 |
4.2.2 CFD模拟结果 |
4.3 风速实测验证 |
4.3.1 测试方法 |
4.3.2 测试结果 |
4.4 本章小结 |
5 星海湾通风廊道设计策略 |
5.1 通风廊道特征及设置原则 |
5.1.1 基本特征 |
5.1.2 设置原则 |
5.1.3 风廊分级 |
5.2 通风廊道布局及设计策略 |
5.2.1 补偿空间与作用空间布局 |
5.2.2 风廊总体布局与分级设置 |
5.3 街区控制及建筑设计策略 |
5.3.1 街区控制指引 |
5.3.2 建筑设计策略 |
5.4 针对热岛的景观设计策略 |
5.4.1 热岛缓解方法 |
5.4.2 空气温度实测 |
5.4.3 温度场与风廊叠加分析 |
5.4.4 热岛缓解策略 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 大连站年均温度和风速统计(1951-2017) |
附录B 大工站年均风频和风速统计(2014-2017) |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
(4)商用车冷却模块匹配设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
插图目录 |
表格目录 |
主要符号表 |
1. 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 车辆热管理系统产品技术发展现状与趋势 |
1.3 车辆冷却系统流动与传热研究进展 |
1.3.1 试验研究 |
1.3.2 数值仿真 |
1.4 车辆冷却系统设计方法的发展 |
1.5 论文研究目标及主要内容 |
2 散热器模块流动传热性能的协同匹配试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验系统及其精度分析 |
2.2.1 吸风式风洞测试系统 |
2.2.2 试验测量参数及传感器精度 |
2.3 散热器模块与实验方案 |
2.3.1 试验模块参数 |
2.3.2 试验方案设计 |
2.3.3 试验数据处理方法 |
2.4 模块性能影响因素的试验结果分析 |
2.4.1 散热器间密封对性能的影响 |
2.4.2 风道前端部件对性能的影响 |
2.4.3 相对位置变化对性能的影响 |
2.4.4 相对间距变化对性能的影响 |
2.5 散热器模块匹配的场协同理论分析 |
2.5.1 散热器对流传热优化的场协同理论 |
2.5.2 散热器模块的协同匹配分析 |
2.6 本章小结 |
3 车用冷却模块的气流分配不均匀特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 空气侧特性分析 |
3.2.1 流动阻力分析 |
3.2.2 摩擦因子 |
3.2.3 流动不均匀性 |
3.2.4 基于压力的流动方程 |
3.3 车辆冷却模块试验系统 |
3.3.1 系统介绍 |
3.3.2 参数测量方法 |
3.3.3 试验对象及方案 |
3.4 试验结果分析及验证 |
3.4.1 系统流动阻力分析 |
3.4.2 气流分配不均匀性分析 |
3.4.3 气流分配不均匀性对散热器的性能影响分析 |
3.4.4 不均匀冷却气流测量 |
3.5 本章小结 |
4 动力舱流动传热性能的车载测试技术开发及试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 车载热管理测试系统开发 |
4.2.1 车载测试系统功能 |
4.2.2 系统方案及组成 |
4.3 试验对象及方案 |
4.3.1 试验对象主要参数 |
4.3.2 车载测试系统集成 |
4.3.3 试验方法与方案 |
4.4 系统应用及试验结果分析 |
4.4.1 动力舱传热特性分析 |
4.4.2 动力舱流动特性分析 |
4.5 格栅对系统性能的影响分析与优化 |
4.5.1 动力舱格栅布置介绍 |
4.5.2 格栅对动力舱流动的影响 |
4.5.3 格栅对动力舱传热的影响 |
4.6 本章小结 |
5 商用车冷却模块设计方法及工程软件开发 |
5.1 引言 |
5.2 散热器模块的性能预测 |
5.2.1 散热器模块的一维仿真 |
5.2.2 散热器模块的三维仿真 |
5.2.3 散热器模块性能预测的验证与比较 |
5.3 车辆动力舱的流动传热模型 |
5.3.1 动力舱的空气侧流动模型 |
5.3.2 发动机传热模型 |
5.3.3 边界条件设定 |
5.4 车辆冷却模块的匹配设计 |
5.4.1 冷却模块匹配设计软件开发 |
5.4.2 设计方法的应用验证 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(5)轮式装载机冷却系统散热器不同布置方式散热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 翅片研究现状 |
1.2.2 散热器研究现状 |
1.2.3 散热器布置方式研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 流体力学基础及装载机动力舱数值仿真前处理 |
2.1 流体力学基础 |
2.1.1 流体的基本性质 |
2.1.2 流体流动及换热基本控制方程 |
2.1.3 边界层理论 |
2.1.4 温差场均匀性因子 |
2.2 装载机动力舱物理模型的建立 |
2.2.1 散热模块物理模型的建立 |
2.2.2 装载机动力舱物理模型的简化 |
2.2.3 虚拟风洞物理模型 |
2.3 仿真前处理 |
2.3.1 网格划分 |
2.3.2 指定边界条件 |
2.3.3 求解器参数设置 |
2.4 本章小结 |
第3章 散热器四种布置方式散热特性对比研究 |
3.1 温度场分析 |
3.1.1 布置方式Ⅰ温度场分析 |
3.1.2 布置方式Ⅱ温度场分析 |
3.1.3 布置方式Ⅲ温度场分析 |
3.1.4 布置方式Ⅳ温度场分析 |
3.1.5 各布置方式温度场研究对比分析 |
3.2 压力场分析 |
3.3 速度场分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 装载机冷却系统试验 |
4.1 试验目的及内容 |
4.2 试验环境及测量仪器参数 |
4.3 试验测试方案 |
4.4 试验结果分析 |
4.5 数值仿真可靠性验证 |
4.5.1 散热器出入口温度监测点方面 |
4.5.2 散热总成出风口风速方面 |
4.6 本章小结 |
第5章 风速不均匀性对散热器散热特性的影响 |
5.1 空气流速不均匀性基本理论 |
5.1.1 空气流速不均匀系数与散热阻力特性的关系 |
5.1.2 场协同理论简介 |
5.1.3 冷却风扇风速分布基本特征 |
5.2 散热模块物理模型建立与网格划分 |
5.2.1 散热模块组合方案确定 |
5.2.2 散热模块风筒物理模型及数值仿真 |
5.3 仿真结果分析 |
5.3.1 温度场分析 |
5.3.2 压力场分析 |
5.3.3 速度场分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(6)基于光纤光栅传感器的高超声速飞行器热/力耦合场中结构损伤检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 结构健康监测与损伤诊断的方法及手段 |
1.2.1 结构健康监测与损伤诊断研究进展 |
1.2.2 高超声速飞行器结构温度、应变参数的获取手段 |
1.2.3 光纤光栅传感器在航天器结构健康监测中的应用 |
1.3 光纤光栅传感器在结构损伤检测中的应用 |
1.3.1 光纤光栅传感器的发展 |
1.3.2 光纤光栅传感器的原理 |
1.3.3 光纤光栅传感器解决交叉敏感问题的研究 |
1.3.4 光纤光栅传感器在结构损伤检测中的应用 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 基于光纤光栅传感器的常温板件损伤检测技术研究 |
2.1 板件开孔损伤周围应力分布原理分析 |
2.2 开孔曲板有限元计算分析 |
2.2.1 开孔曲板模型建立及应力分布计算 |
2.2.2 开孔长度对孔周围应力分布情况的影响 |
2.2.3 拉力大小对孔周围应力分布情况的影响 |
2.3 板件开孔损伤情况实验测量与分析 |
2.3.1 实验件的设计与实验平台的搭建 |
2.3.2 实验结果分析 |
2.3.3 小结 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于光纤光栅传感器的结构温度测量方法与温度场重建方法的研究 |
3.1 裸光纤光栅传感器测温能力研究 |
3.1.1 实验原理 |
3.1.2 实验设备与实验内容 |
3.1.3 实验结果与结论 |
3.2 应变补偿粘贴方式研究 |
3.2.1 实验内容 |
3.2.2 实验结果与分析 |
3.2.3 小结 |
3.3 温度场重建方法研究 |
3.3.1 理论基础 |
3.3.2 温度场计算与模拟测量 |
3.3.3 温度场重建及对比分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于光纤光栅传感器的板件变温下损伤检测技术研究 |
4.1 开孔板件在不同温度拉力情况下的有限元分析 |
4.1.1 有限元计算 |
4.1.2 沿X方向应力情况与分析 |
4.1.3 沿Y方向(应力集中方向)结果与分析 |
4.2 不同温度下板件开孔损伤周围应变情况实验测量分析 |
4.2.1 实验目的 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 实验结果 |
4.2.4 实验数据分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 光纤光栅传感器在风洞试验件上的探伤应用研究 |
5.1 光纤光栅传感器弯曲试验研究 |
5.1.1 实验内容 |
5.1.2 实验结论 |
5.2 高超声速飞行器缩比试验件有限元分析 |
5.3 缩比试验件损伤实验 |
5.3.1 实验内容 |
5.3.2 实验数据与分析 |
5.4 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(8)自加热双惠斯通电桥MEMS风速风向传感器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 MEMS风速风向传感器 |
1.1.1 微电子机械系统(MEMS)概述 |
1.1.2 微电子机械系统(MEMS)的技术特征 |
1.1.3 MEMS风速风向传感器 |
1.2 热式风速风向传感器芯片研究进展 |
1.2.1 热线式风速风向传感器 |
1.2.2 热温差式风速风向传感器 |
1.2.3 热脉冲式风速风向传感器 |
1.2.4 多种测温原理相结合型风速风向传感器 |
1.3 热式风速风向传感器测量与控制研究进展 |
1.3.1 恒温差(Constant Temperature Difference Mode)模式 |
1.3.2 恒温(Constant Temperature Mode)模式 |
1.3.3 恒功率(Constant Power Mode)模式 |
1.3.4 恒压(Constant Voltage Mode)模式 |
1.3.5 温度平衡(Temperature Balance Mode)模式 |
1.3.6 恒流(Constant Current Mode)模式 |
1.4 本论文的主要工作 |
1.4.1 关键问题 |
1.4.2 工作主要内容 |
第二章 自加热双惠斯通电桥风速风向传感器设计与制造 |
2.1 MEMS风速风向传感器理论分析 |
2.1.1 MEMS风速风向传感器的工作原理 |
2.1.2 MEMS风速风向传感器的有限元仿真验证 |
2.2 MEMS风速风向传感器的制备 |
2.2.1 传感器的制备工艺及版图 |
2.2.2 传感器的管壳封装 |
2.3 MEMS风速风向传感器检测和控制系统 |
2.3.1 控制和检测系统的设计 |
2.3.2 风洞测试系统 |
2.4 MEMS风速风向传感器的实验 |
2.4.1 元器件温度敏感特性测试 |
2.4.2 热式MEMS风速风向传感器的风速输出特性 |
2.4.3 热式MEMS风速风向传感器的风向输出特性 |
2.5 本章小结 |
第三章 自加热双惠斯通电桥风速风向传感器环境温度效应及补偿 |
3.1 环境温度补偿技术 |
3.1.1 热式风速风向传感器环境温度补偿的必要性 |
3.1.2 热式风速风向传感器环境温度补偿技术概况 |
3.2 环境温度对热式MEMS风速风向传感器性能的影响 |
3.2.1 传感器输出电压模型 |
3.2.2 传感器理论计算分析 |
3.2.3 有限元仿真结果 |
3.2.4 实验测试结果 |
3.3 传感器输出结果的环境温度补偿方法 |
3.3.1 传感器风速输出半经验公式 |
3.3.2 传感器环境温度补偿模型 |
3.3.3 传感器风速输出环境温度补偿 |
3.3.4 传感器风向输出环境温度补偿 |
3.4 本章小结 |
第四章 自加热双惠斯通电桥风速风向传感器系统组装 |
4.1 热式MEMS风速风向传感器封装与组装方案概况 |
4.1.1 MEMS传感器封装与组装技术概况 |
4.1.2 热式MEMS风速风向传感器系统封装与组装背景 |
4.2 热式风速风向传感器四周隔热岛方案 |
4.2.1 热式风速风向传感器四周隔热岛方案的设计 |
4.2.2 热式风速风向传感器四周隔热岛方案的性能的仿真验证 |
4.3 基于四周隔热岛组装方案的传感器制备 |
4.3.1 传感器热敏感芯片制备 |
4.3.2 四周隔热岛方案传感器系统组装 |
4.4 基于四周隔热岛组装方案的传感器性能 |
4.4.1 热敏电阻阻值分布及温度特性测试 |
4.4.2 软件控制算法的设计及实现 |
4.4.3 传感器风速风向性能测试 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 进一步研究工作展望 |
攻读博士期间发表的论文和取得的学术成果 |
致谢 |
参考文献 |
(9)锂离子电池组不一致性及热管理的模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 锂离子电池概述 |
1.1.1 锂离子电池的诞生 |
1.1.2 锂离子电池的结构与工作原理 |
1.1.3 锂离子电池的分类 |
1.1.4 锂离子电池的市场前景 |
1.2 用于电池管理系统的单电池模型 |
1.2.1 等效电路模型 |
1.2.2 单粒子模型 |
1.2.3 电池老化机理与模型 |
1.3 单电池参数的不一致性 |
1.3.1 电池连接方式 |
1.3.2 电池 SOC 估算 |
1.4 电池组的热管理 |
1.4.1 热管理的数学模型 |
1.4.2 主动冷却方法 |
1.4.3 被动冷却方法 |
1.5 选题意义及研究内容 |
第二章 单电池等效电路模型 |
2.1 电池阻抗特性与等效电路 |
2.2 参数测试方法 |
2.3 单电池等效电路模型 |
2.3.1 等效电路的选择 |
2.3.2 交流阻抗谱的实测结果 |
2.3.3 电化学极化阻抗 |
2.3.4 浓差极化阻抗 |
2.3.5 欧姆阻抗 |
2.3.6 容量、SOC 与开路电压 |
2.4 模型计算与验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 不均匀的温度分布对电池组充放电及容量衰减的影响 |
3.1 模型建立过程 |
3.1.1 单电池模型 |
3.1.2 电池组模型 |
3.2 温度分布对电池组充放电行为的影响 |
3.2.1 充放电电流分配 |
3.2.2 电池组内 SOC 不一致性的发展 |
3.2.3 单电池放电深度的不一致分布 |
3.3 温度分布对电池组内容量衰减的影响 |
3.3.1 充放电循环中的容量衰减 |
3.3.2 充电电流分配对容量衰减的影响 |
3.4 电池组温控目标的讨论 |
3.4.1 电池组的体积平均温度 |
3.4.2 电池组内的温差 |
3.5 本章小结 |
第四章 不一致性对采用不同连接方式的两种电池组的影响 |
4.1 模型建立过程 |
4.2 单因素分析 |
4.2.1 先串后并电池组 |
4.2.2 先并后串电池组 |
4.3 参数不一致程度对放电终止 SOC 的影响 |
4.3.1 先串后并电池组 |
4.3.2 先并后串电池组 |
4.4 组成电池组的单电池数目的影响 |
4.5 不一致性对容量衰减的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 并行式空冷电池组内流场与温度场的快捷估算方法 |
5.1 模型建立过程 |
5.1.1 并行式空冷系统的结构 |
5.1.2 流动阻力网络模型 |
5.1.3 暂态传热模型 |
5.1.4 电池模块的 CFD 模型 |
5.2 电池模块中的流场与温度场 |
5.3 空冷系统结构参数优化 |
5.4 多模块电池组的流场与温度场 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况 |
致谢 |
(10)地下水电站热湿环境形成机理及节能调控策略(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 国内外水电发展 |
1.1.2 地下水电站发展 |
1.1.3 地下电站存在的问题 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 多孔建筑材料的热湿迁移研究 |
1.2.2 多孔材料湿传递的实验研究 |
1.2.3 热湿传递模型的求解方法 |
1.2.4 水电站地下洞室热湿环境研究 |
1.3 课题主要工作 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
1.3.3 研究方法 |
2 地下电站围护结构热湿传递物理数学模型 |
2.1 物理模型 |
2.1.1 水电站地下厂房简介 |
2.1.2 物理模型的描述 |
2.1.3 物理模型对热湿环境的影响 |
2.2 厂房围护结构热湿传递数学模型的建立 |
2.2.1 模型概况及基本参数 |
2.2.2 质量守恒方程 |
2.2.3 能量守恒方程 |
2.2.4 补充方程 |
2.2.5 边界及初始条件 |
2.2.6 方程离散 |
2.2.7 多层材料交界面的处理 |
2.3 厂房围护结构数学模型的求解 |
2.3.1 建立求解矩阵 |
2.3.2 计算程序编制 |
2.4 地下进风洞数学模型的建立及求解 |
2.4.1 热湿传递基本特征及影响因素 |
2.4.2 简化方法及计算思路 |
2.4.3 岩体内部热湿传递方程建立 |
2.4.4 岩体表面热湿传递方程建立 |
2.4.5 气流热湿平衡方程建立 |
2.4.6 边界及初始条件 |
2.4.7 计算程序编制 |
2.5 本章小结 |
3 模型热湿传递机理及适用性验证 |
3.1 验证方法 |
3.2 模型热湿传递机理验证 |
3.2.1 称重法 |
3.2.2 直接测试法 |
3.2.3 间接空气参数测试法——厂房通风实验 |
3.2.4 间接空气参数测试法——液态水远边界实验 |
3.3 模型的适用性验证 |
3.3.1 实测基本参数 |
3.3.2 模型的现场实测验证 |
3.4 本章小结 |
4 进风洞热湿传递特性及对厂房热湿环境的影响 |
4.1 计算参数 |
4.2 标准工况结果分析(A2) |
4.2.1 进、出口空气参数 |
4.2.2 热湿传递时间特性 |
4.2.3 热湿传递空间特性 |
4.2.4 气流结露分析 |
4.2.5 岩体参数分析 |
4.2.6 进风洞热湿处理能力 |
4.3 流速对热湿交换的影响 |
4.3.1 出口空气参数 |
4.3.2 结露状态 |
4.3.3 热湿处理能力 |
4.4 半径对热湿交换的影响 |
4.4.1 出口空气参数 |
4.4.2 结露状态 |
4.4.3 动态热湿交换量 |
4.5 进风洞对厂房热湿环境的影响 |
4.6 进风洞对空调机组的影响 |
4.6.1 对空调设计参数的影响 |
4.6.2 热负荷预处理能力 |
4.6.3 湿负荷预处理能力 |
4.7 本章小结 |
5 围护结构热湿吸放特性及对厂房热湿环境的影响 |
5.1 围护结构热湿传递规律 |
5.1.1 日平均热湿传递规律 |
5.1.2 逐时热湿传递规律 |
5.2 围护结构热湿传递影响因素 |
5.2.1 传热影响因素 |
5.2.2 传湿影响因素 |
5.3 全年动态热、湿传递计算简化方法 |
5.3.1 动态传热简化计算方法 |
5.3.2 动态传湿简化计算方法 |
5.4 施工余水的迁移特性 |
5.4.1 余水影响分析 |
5.4.2 余水迁移规律 |
5.4.3 余水迁移影响因素 |
5.4.4 余水剩余量的简化计算方法 |
5.4.5 余水导致的散湿量简化计算方法 |
5.5 本章小结 |
6 发电设备、引水系统、壁面流速及通风内循环对厂内热湿环境的影响 |
6.1 发电设备的影响 |
6.1.1 现场实测 |
6.1.2 电站主要散热设备 |
6.1.3 设备总体散热特性 |
6.1.4 发电机散热特性 |
6.1.5 变压器散热特性 |
6.1.6 母线散热特性 |
6.2 引水系统的影响 |
6.2.1 现场实测 |
6.2.2 模型简化 |
6.2.3 引水对围护结构温、湿度场的影响 |
6.2.4 引水对围护结构热、湿传递的影响 |
6.3 围护结构壁面流速的影响 |
6.3.1 现场实测 |
6.3.2 气流速度的确定 |
6.3.3 流速对围护结构热湿吸放的影响 |
6.3.4 流速对围护结构温、湿度的影响 |
6.4 通风内循环的影响 |
6.4.1 现场实测 |
6.4.2 内循环热湿平衡方程的建立 |
6.4.3 内循环对厂内空气参数的影响 |
6.4.4 内循环对舒适性的影响 |
6.4.5 内循环对围护结构热湿吸放的影响 |
6.4.6 内循环对岩体含水量的影响 |
6.5 本章小结 |
7 水电站地下厂房热湿环境调控策略 |
7.1 电站概况 |
7.1.1 地下洞室群 |
7.1.2 通风空调设计参数 |
7.1.3 厂内设备发热情况 |
7.1.4 通风空调系统概况 |
7.2 进风洞对厂内调控策略的影响 |
7.2.1 对空调设计容量的影响 |
7.2.2 对空调机组运行调控的影响 |
7.2.3 对通风时段的影响 |
7.3 主厂房热湿环境调控策略 |
7.3.1 全年动态热湿环境 |
7.3.2 热湿环境调控策略 |
7.4 主变洞热湿环境调控策略 |
7.4.1 全年动态热湿环境 |
7.4.2 热湿环境调控策略 |
7.5 引水发电系统对热湿环境的影响及其调控策略 |
7.5.1 引水管道造成的热湿环境分析 |
7.5.2 防结露、发霉的调控策略 |
7.6 厂内热湿环境综合调控策略 |
7.7 本章小结 |
8 总结与展望 |
8.1 主要研究工作 |
8.2 主要成果 |
8.3 主要创新点 |
8.4 后续研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量(论文参考文献)
- [1]单路通风系统空冷汽轮发电机热交换规律的研究[D]. 李勇. 北京交通大学, 2019(01)
- [2]基于水电工程的地下廊道/洞室热湿环境变化特性及分布规律研究[D]. 任彤. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [3]基于迎风面积的滨海山地城市风廊发掘及设计策略[D]. 张弘驰. 大连理工大学, 2020(01)
- [4]商用车冷却模块匹配设计方法研究[D]. 吕锋. 浙江大学, 2011(01)
- [5]轮式装载机冷却系统散热器不同布置方式散热性能研究[D]. 张小朋. 吉林大学, 2020(08)
- [6]基于光纤光栅传感器的高超声速飞行器热/力耦合场中结构损伤检测技术研究[D]. 周笋林. 国防科技大学, 2018(01)
- [7]风洞内“不均匀温度场”平均温度的测量[J]. 李恒国,詹宗勉. 大连海运学院学报, 1979(04)
- [8]自加热双惠斯通电桥MEMS风速风向传感器研究[D]. 高适萱. 东南大学, 2020(01)
- [9]锂离子电池组不一致性及热管理的模拟研究[D]. 刘仲明. 天津大学, 2014(11)
- [10]地下水电站热湿环境形成机理及节能调控策略[D]. 刘希臣. 重庆大学, 2014(12)