壁面温度

摘要： 为解决矿井热害问题,制备了硅橡胶/中空玻璃微珠巷道壁隔热支护材料,应用相似实验系统测试了不同壁面温度、送风风速和送风温度对隔热性能的影响,分析了风流与巷道围岩的传热过程,并利用SPSS分析各因素与对流换热系数的相关性。结果表明:巷道围岩壁添加硅橡胶/中空玻璃微珠阻热材料,壁面温度在前3 min急剧下降后趋于平缓,且变化规律受送风速度影响较大,壁面温差随送风速度的减小而减小,比相同工况的未隔热围岩减小幅度最大约29%,巷道出口风温降低约50%;硅橡胶/中空玻璃微珠隔热材料稳态换热阶段随送风风速的增大,风流温升幅度减小,随送风温度的降低,风流相邻两测点及进出口温差增大。对流换热系数与风流速度、风流温度为正相关,与初始壁温呈负相关,且受风流速度影响程度最大;基于各影响因素分析,得到了隔热支护结构与围岩的换热系数关系准则式,结果可推广至实际矿井的换热过程分析。

摘要： 目的 研究火炮多发连续射击后膛内模块装药的受热过程。方法 采用烤燃的思想建立模块装药留膛二维瞬态烤燃模型。以443 K为临界温度,求解火炮在2种低射速工况(以每分钟2、3发)下连续射击至药室内壁温度达到约443 K时的壁面温度分布,并以此为初始温度条件,对模块装药在膛内的烤燃过程进行数值模拟,对比分析2种低射速下火炮膛内模块装药的烤燃特性。结果 火炮以每分钟2发射击42发后,火炮药室内壁温度达到444.3 K,装填入内的模块装药在膛内滞留176.4 s后,发生烤燃响应,烤燃响应温度为484.2 K。射速为每分钟3发时,火炮射击39发后,药室内壁温度达到444.3 K,此时模块装药在膛内滞留216.9 s后会发生烤燃响应,烤燃响应温度为483.0 K。2种低射速工况下,模块装药的初始烤燃响应位置均位于模块盒右上角的内壁处。数值计算所得烤燃响应温度结果与试验一致。结论 该模型能够较好地分析模块装药在膛内的烤燃问题。射速对模块装药滞留膛内的烤燃特性有一定影响。

摘要： 为了研究水蒸气和壁面温度对甲烷-空气爆燃特性的影响,自行搭建尺寸为π×30^(2) mm×1200 mm不锈钢爆炸管道实验平台。实验结果表明,随着壁面温度的增加,导致甲烷爆燃产生的水蒸气不易或无法在管道上形成液膜,进而抑制甲烷-空气爆燃反应。在水蒸气的时长从0 s增加到180 s的过程中,低浓度的水蒸气有促进作用,高浓度的水蒸气有抑制作用。另一方面,通过研究分析得出壁面温度和水蒸气的增加会抑制管道压力的振荡行为发生。

摘要： 为解决发动机排气管在排气温度较低时出现的尿素结晶问题,该研究从改进尿素水溶液(Urea Water Solution,UWS)雾化效果角度进行分析,搭建UWS喷射雾化试验台架,利用智能温控仪提供恒温壁面,利用高速摄像机记录UWS碰撞不同温度壁面的过程,采用激光粒度仪探究UWS以30°入射角分别碰撞常温(20°C)、100、150和200°C温度壁面后,近壁面处液滴粒径随时间的变化趋势。结果表明:不同壁面温度条件下,液滴的索特平均直径(Sauter Mean Diameter,SMD)大小呈‘M’形分布,测试空间内的SMD整体变化趋势一致,随着壁面温度的升高,SMD逐渐减小。UWS与不同温度壁面碰撞的初期,常温(20°C)壁面的主射区液滴粒径在120~180μm,反射区液滴粒径在100~120μm;壁面温度为100°C时,主射区液滴粒径在120~140μm,反射区液滴粒径在90~110μm;壁面温度为150°C时,主射区液滴粒径在100~120μm,反射区液滴粒径在80~100μm,壁面温度为200°C时,主射区液滴粒径集中在50~70μm,反射区液滴粒径在30~50μm,随着时间的延长,液滴粒径逐渐减小,最后保持稳定。随着壁面温度的升高,测试空间内液滴粒径随时间延长而减小的速度增加,雾化效果更好,壁面残留物经历了由尿素水溶液到尿素晶体、再到熔融态尿素晶体、最后为少量白色粉尘(氰酸聚合物)4个阶段。UWS形成的壁面液膜随着壁面温度的升高逐渐减小,当壁面温度较高时则不会有液膜形成。研究结果可为解决排气管内尿素结晶问题提供理论依据。

摘要： 针对柴油机选择性催化还原后处理系统的尿素结晶现象,以某重型柴油机为研究对象,分析尿素结晶产生机理,提出利用混合器壁面温度变化幅度判断尿素结晶边界喷射量的方法,并进行稳态和瞬态工况试验验证。结果表明:180 s内壁面温度下降幅度达到3°C时,尿素实际喷射量达到结晶边界,可用于判断不同工况下的尿素结晶边界喷射量;拟合柴油机不同工况下尿素结晶边界喷射量,调节柴油机原排,可有效控制尿素喷射量在结晶边界以内,避免产生结晶。

摘要： 液滴撞击不同润湿性壁面的传热流动问题在自然界和工业生产中广泛存在。研究采用CLSVOF方法,引入描述壁面润湿特性的动态接触角,并考虑液滴物性参数随温度的变化,建立液滴撞壁模型,模拟研究液滴撞击流动行为,通过与实验对比验证,确定模型有效性。在此基础上,对传热作用下考虑壁面润湿性的液滴撞击问题展开研究,探讨壁面传热作用对液滴撞击铺展特性的影响。研究表明,在撞击过程中,液滴先铺展后逐渐收缩,与静态接触角模型相比,采用动态接触角模型所得的液滴流动特性与实验结果更加吻合;随着接触角增大,液滴在撞壁初期不易铺展,随后则易于收缩;虽然固液传热作用会影响液滴铺展直径,但不改变液滴的运动趋势。

摘要： 压缩拐角是高超声速飞行器上的典型非连续区域,其分离/再附结构对局部热环境有较大影响.本文采用基于Navier-Stokes方程的自研程序,开展了典型压缩拐角外形的气动热环境数值模拟研究,分析了不同壁温条件下压缩拐角的热环境分布规律.计算结果表明:随着壁温升高,流场整体结构变化不大,但由于近壁面流体物性参数变化较大,导致拐角分离涡分离点向前移动、再附点向后移动,拐角处干扰区扩大;压缩拐角大部分区域的热流随着壁温的升高而减小,且干扰区内热流减小的幅度比无干扰区更大,但热流并不完全遵循随壁温升高而减小的规律.另外,通过对比变壁温计算热流和热壁修正公式修正热流,发现热壁修正公式在干扰区存在精度降低、适用性不足的问题.本文的研究进一步加深了壁温对压缩拐角流动影响的认识,缩小了热壁修正公式的适用范围.

摘要： 以纳米不粘涂层夹套式上升管换热器为研究对象,模拟研究了采用高压水(0.4MPa)作为换热介质,在一个炼焦周期内,荒煤气温度和换热器内壁沿程温度变化规律.结果表明:荒煤气进口速度从6.55m/s降低到0.83m/s,焦油析出径向范围增加了37mm;炼焦过程中,换热器内壁温度范围在496.8°C到141.4°C之间,呈现逐渐递减趋势;上升管内壁沿程温度在"高温段"处降低幅度较大,同时高于涂层耐受温度,应采取措施保护不粘涂层避免损坏;随着荒煤气进口速度的降低,纳米不粘涂层夹套式换热器的热量回收率从13.84％提高到42.16％,炼焦中后期的换热效果更好.

摘要： 随着汽油机工作负荷的增加,燃烧室末端混合气自燃概率升高,爆震倾向增大,提高燃烧室冷却能力成为抑制爆震的重要手段之一.笔者对一台4缸直喷增压汽油机进行多缸计算流体动力学(CFD)模拟,揭示了各缸的爆震机理,燃烧室壁面温度以三维有限元热传导方法赋值,评估了燃油的蒸发和壁面温度对汽油机爆震的耦合影响.结果 表明:由于燃油的蒸发和壁面温度共同作用,第1缸的缸内温度较均匀,第2缸由于排气侧右区燃油浓度偏稀,壁面温度较高,导致缸内温度较高,末端混合气更容易发生自燃,因而第2缸比第1缸更容易发生爆震,仿真与试验结果一致.以第1缸爆震指数为基准点,通过优化燃烧室冷却性能可降低壁面温度,第2缸爆震指数下降可降低爆震风险.

摘要： 通过ANSYS软件对L型宽幅挤出机头流道三维非等温流场进行数值模拟,分析高分子物料在非等温挤出过程中的流场规律,探讨机头流道壁面温度、进料口压力、阻尼宽度和阻尼高度等参数对机头流道内物料流动的影响规律.结果 表明:阻尼宽度对物料具有明显的调压作用;机头流道参数对物料挤出压力和挤出均匀性的影响趋势不同,当壁面温度为338～343 K、进料口压力为15.0～19.6 MPa、阻尼宽度为8 mm、阻尼高度为3 mm时,物料挤出均匀性和稳定性较好,可实现高分子片材挤出质量和挤出产量的平衡.

摘要： 本文在一台高温高压定容燃烧弹上应用高速摄像机研究了不同壁面温度和环境温度条件下,柴油机燃油油束撞击倾斜壁面后近壁面区域的火焰结构和燃烧特性.所得结论如下:随壁面温度升高滞燃期减小,滞燃期波动也减小.环境温度Ta=723K时,壁面温度对滞燃期影响较大,而环境温度Ta=793K时,壁面温度对滞燃期影响很小.环境温度Ta=723K时,火焰一般首先出现在撞壁点下方区域,然后火焰发展成不太完整的环形;环境温度Ta=793K时,火焰首次出现时已经形成了大半个环形,随后火焰发展成一个完整的环形.环境温度Ta=723K时,随壁面温度升高SINL增大,即碳烟生成增多;环境温度Ta=793K时,壁面温度对SINL影响很小.

摘要： 本文对柴油、碳酸二甲酯(DMC)和正丁醇三种燃料液滴撞击具有不同温度铝合金表面后的发展过程进行了可视化试验研究.结果表明:随金属表面温度的提高,撞壁燃料液滴与金属间的换热方式随壁面温度的提升依次表现出以自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和稳定膜态沸腾为主.同时,随金属表面温度的提高,撞壁液滴的瞬间铺展因数先增加而后减小,反弹因数随壁面温度的提高而逐渐增加.当温度超过膜态沸腾的临界温度后,壁面与燃料液滴间的润湿性关系由超亲油性转变为超疏油性.

摘要： 高层高密建筑群是现代城市迅速发展的重要标志,在炎热的夏季,建筑不同朝向壁面以及同一朝向下不同高度处的壁面温度存在较大差异,而建筑壁面温度对街谷内流场的影响不可忽略.本文采用数值模拟的方法模拟两栋高层建筑在夏季低风速、不同壁面温度条件下,建筑街谷内近壁面处以及中心处的速度变化情况,发现近壁面处的速度受壁面温度的影响较小,而街谷内中心处的空气速度受壁面温度的影响显著.此外近壁面空气温度的温度分层现象使该区域的空气速度在垂直方向上趋于一致.

摘要： 本文在一台高温高压定容燃烧弹上研究了不同壁面温度和喷油压力条件下,燃油油束撞壁后近壁面区域的OH、soot以及火焰温度的分布特性.所得结论如下:OH信号首先出现在撞壁点附近.整个燃烧过程中,OH强度和KL因子较大的区域都主要出现在非常靠近壁面的位置.随壁面温度升高,OH出现时刻提前,OH强度和面积、KL因子以及火焰平均温度均增大,soot生成和氧化速率增大.随喷油压力增大,OH强度减小.总之,壁面温度对近壁面区域火焰中OH、soot及温度分布有较大影响.

摘要： 为增强空间轨控发动机的冷却效果以更可靠地完成轨道机动和姿态控制任务,本文在对液膜冷却、发汗冷却、再生冷却三种冷却方式进行比较后,提出了轨控发动机复合冷却方案.通过对三种方案进行仿真分析,得出了不同冷却剂流量、射流角度及发汗冷却旋流角度对冷却效果的影响.仿真结果表明在冷却剂流量有限的情况下,复合冷却方案可以对推力室壁面温度起到良好的控制作用.本文提出的复合冷却方案可为空间轨控发动机研发提供参考.

摘要： 由于明显的工程研究意义,湍流平板流动是气动光学领域问题的重点研究对象.本文从流体力学和光学工程学科交叉的角度,采用基于WCNS-E-5方法的程序,对波纹诱导的Ma∞=2.9的湍流平板边界层壁面热条件的影响下的气动光学效应进行定量分析.首先介绍了物理模型并进行数值方法验证,然后定量分析了对壁温变化导致的气动光学效应变化,并引入基于SRA(强雷诺比拟)理论的解析解进行验证,结果吻合较好,可见壁面冷却可以改善气动光学性能.然后对平板上气动窗口布置策略进行讨论,考虑了壁面热环境及成像质量的因素,指出将气动窗口布置于湍流段更为合理;后对比了不同平板段壁温冷却对湍流段气动窗口成像质量的影响.本文对壁面温度变化的超声速湍流边界层数值模拟进行了深入研究,对工程中气动窗口布置及壁面冷却方案具有参考价值.

摘要： 本文主要介绍了冷凝式燃气采暖热水炉所产生的酸性冷凝液中主要成分——H2SO4的两种来源,低温腐蚀的影响因素,低温腐蚀速度和金属壁面温度关系,几种常用冷凝换热器材料的性能和耐腐蚀原理.

摘要： 通过分析低温腐蚀的机理,详细阐述低氮冷凝式燃气采暖热水炉低温腐蚀的原因,并提出预防低温腐蚀的有效措施.提高受热面壁面温度，对于冷凝采暖炉可对回水温度进行预热或在供回水之间增加带有自动阀的旁通，再进入换热器，可提高回水温度，这样，即可保证主换热器出烟口温度，又能控制二次换热器的烟温不会很低，缓解和降低换热器低温腐蚀;换热器采用耐腐蚀的316L不锈钢材料;控制空气系数，可减少低温腐蚀;保证天然气的洁净度，减少燃气中总硫的含量。

摘要： 本文基于微热光伏发电系统,通过实验和数值模拟的方法,对比分析了填充多孔介质前后平板微尺度燃烧器的壁面温度和均匀性变化.同时研究了多孔介质的填充位置和孔隙率大小对燃烧器壁面温度的影响.研究结果表明不同填充位置中,尾部半填充时壁面温度的均匀性最好.同时实验研究结果表明在填充较大孔隙率的多孔介质时壁面峰值温度更高,填充较小孔隙率多孔介质壁面温度均匀性更好.

摘要： 热防护是固体火箭冲压发动机关键技术之一,热防护技术水平一定程度上决定了发动机的性能水平.在发动机热防护研制过程中,通常遵循材料选型及测试、烧蚀传热仿真分析、原理样机热防护试验、工程样机热防护试验的研制步骤,其中原理样机热防护试验是检验发动机热防护性能的重要环节,为节约研制成本和周期,通常采用可重复使用的厚壁试验件发动机进行热防护试验考核,由于试验发动机壁厚较工程样机厚,壳体热熔差异会直接影响试验结果的真实性.本文以某型发动机为背景,对不同壁厚、不同工作时间的发动机进行了仿真分析,并与试验结果进行了对比分析,并得出了结论.

摘要： 本发明使用在壁面观察装置(200)中得到的图像信号，生成示出炭化室(11)的整个右侧和左侧炉壁(14R、14L)上的凹凸量的炉壁三维轮廓数据(701)。然后，因为炉壁(14)中有上升坡度，于是就使用炉壁三维轮廓数据(701)，求出对被挤出的焦炭(15)所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁(14)的状态。

摘要： 本发明使用在壁面观察装置(200)中得到的图像信号，生成示出炭化室(11)的整个右侧和左侧炉壁(14R、14L)上的凹凸量的炉壁三维轮廓数据(701)。然后，因为炉壁(14)中有上升坡度，于是就使用炉壁三维轮廓数据(701)，求出对被挤出的焦炭(15)所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁(14)的状态。

摘要： 本申请涉及一种接触式温度传感器壁面测温修正方法，其考虑接触式温度传感器的受感部与测温壁面间存在导热、与测温壁面一侧流体间存在对流换热、与周围环境间存在辐射换热，以及与其引线间存在导热的实际情形，构建接触式温度传感器的受感部与测温壁面一侧流体间的对流换热方程、与周围环境间的辐射换热方程、与其引线间的导热方程、与测温壁面间的导热方程，进而建立接触式温度传感器的受感部的热平衡方程，对接触式温度传感器的读数进行修正，得到测温壁面的温度，具较高的准确性。

摘要： 本申请公开了一种壁面可替换的温度可控的撞壁液膜测量装置，包括撞壁板、撞壁基板、撞壁测试系统平台以及温度控制模块，撞壁基板设置于撞壁测试系统平台上，撞壁基板设置有凹槽，凹槽的形状尺寸与撞壁板匹配，用于容纳撞壁板，温度控制模块包括薄膜热电偶、采集卡以及水浴槽，薄膜热电偶设置于撞壁基板上，采集卡与薄膜热电偶连接，用于测量撞壁板的温度，水浴槽与撞壁测试系统平台连接，通过传热介质控制撞壁基板的温度。本申请可以在不影响激光和相机的情况下，高效替换测试壁面。本申请采用圆周布置的热电偶，配合高精度高频采集卡，实时监测和控制壁面温度，并可以分析湿润壁面撞壁现象。

摘要： 本发明公开了一种对内燃机缸套处近壁流场及壁面温度同时测量的装置，其结构是：由石英玻璃缸套和金属缸套组合成完整缸套装于升降缸套内，缸盖与加长机体固定，加长机体一侧的丝杠带动升降板，使升降缸套固定在完整缸套和缸盖之间。石英玻璃缸套视窗扇角为300度；金属缸套为60度。两种缸套的两端均留有10度扇角，玻璃缸套设有凸台；金属缸套设有凹槽，凸台与凹槽对接。激光器设在完整缸套对称中心延长线上，两台相机对称放置在激光器的两侧。热电偶穿过金属套内位于流场测量区域的中心。两台相机配合粒子图像测速仪可测取金属缸套近壁处的三维流场，热电偶可实时读取缸套温度，由此解决了对内燃机缸套处近壁流场及壁面温度的同时测量。

摘要： 本发明涉及了一种壁面结露监测装置壁面温度传感器探头，该壁面结露监测装置包括位于房间监测现场的显示集成装置、壁面温度传感器探头、露点温度传感器探头和温湿度传感器探头，壁面温度传感器探头包括保护套管、热电极、绝缘套管、弹性垫片、密封垫片和堵头，其用于被测墙面的温度测量，其安置于被监测墙体室内的墙面上。

摘要： 本申请公开了一种壁面可替换的温度可控的撞壁液膜测量装置，包括撞壁板、撞壁基板、撞壁测试系统平台以及温度控制模块，撞壁基板设置于撞壁测试系统平台上，撞壁基板设置有凹槽，凹槽的形状尺寸与撞壁板匹配，用于容纳撞壁板，温度控制模块包括薄膜热电偶、采集卡以及水浴槽，薄膜热电偶设置于撞壁基板上，采集卡与薄膜热电偶连接，用于测量撞壁板的温度，水浴槽与撞壁测试系统平台连接，通过传热介质控制撞壁基板的温度。本申请可以在不影响激光和相机的情况下，高效替换测试壁面。本申请采用圆周布置的热电偶，配合高精度高频采集卡，实时监测和控制壁面温度，并可以分析湿润壁面撞壁现象。

摘要： 本发明公开了一种对内燃机缸套处近壁流场及壁面温度同时测量的装置，其结构是：由石英玻璃缸套和金属缸套组合成完整缸套装于升降缸套内，缸盖与加长机体固定，加长机体一侧的丝杠带动升降板，使升降缸套固定在完整缸套和缸盖之间。石英玻璃缸套视窗扇角为300度；金属缸套为60度。两种缸套的两端均留有10度扇角，玻璃缸套设有凸台；金属缸套设有凹槽，凸台与凹槽对接。激光器设在完整缸套对称中心延长线上，两台相机对称放置在激光器的两侧。热电偶穿过金属套内位于流场测量区域的中心。两台相机配合粒子图像测速仪可测取金属缸套近壁处的三维流场，热电偶可实时读取缸套温度，由此解决了对内燃机缸套处近壁流场及壁面温度的同时测量。

摘要： 本发明一种可测量壁面温度场的耐高温环形电加热棒，包括环形金属包壳、内部发热芯体、贯穿式上端塞和封闭式下端塞；环形金属包壳包括由外至内套装的外包壳和内包壳；内部发热芯体包括陶瓷芯、电热丝和铠装热电偶；陶瓷芯固定于外包壳和内包壳之间，电热丝采用直布式结构布置于陶瓷芯的圆形贯穿孔道中，采用蛇形结构依次穿过不同的圆形贯穿孔道进行限位，铠装热电偶布置于陶瓷芯边壁处的半圆形贯穿孔道中，通过陶瓷芯的挤压作用实现与外包壳和内包壳的紧密接触；贯穿式上端塞和封闭式下端塞分别设置在环形金属包壳的顶部和底部。本发明填补了环形燃料热工水力实验中耐高温实验段关键部件的缺失，为开展环形燃料热工安全实验研究提供新的技术支持。

摘要： 本发明公开了一种壁面温度对通气飞行器气动特性影响的风洞试验研究方法。该风洞研究方法，在高超声速风洞依次开展通气模型固定攻角长时间测温试验、测压试验和测力试验，综合分析壁面温度对通气模型气动特性的影响，将试验结果拓展应用于飞行器气动性能评估工作。