一、冰的熔解热实验误差传递公式的简化(论文文献综述)
陈亚刚[1](2021)在《管束式相变储热器相变传热特性》文中研究表明相变蓄热技术的发展对清洁能源的保存以及解决能源的供需匹配问题至关重要,对相变材料(PCM)熔融过程的分析和优化对于提高相变蓄热系统在稳定热源下的储能性能具有重要意义,潜热蓄热的研究主要集中在如何提高蓄热效率和储能率上,这是评估储能系统整体热性能的关键指标。研究影响相变蓄热器强化换热的因素对加快相变蓄热器蓄热过程,提升储热效率有重要的意义。本文通过实验和数值计算相结合的方法,以竖直放置的单管管束式相变蓄热器为研究对象,研究了导热流体(HTF)的不同入口流速、入口温度和初始温度对相变蓄热器蓄热过程的影响,还通过改变实验段的放置方式研究了自然对流对管束式相变蓄热器相变传热特性的影响。实验中相变材料选用OP28E,采用水作为导热流体。数值计算方法采用焓-孔隙率法,为方便计算,将实验模型合理简化为二维轴对称模型。主要结论有:(1)开始蓄热时,相变材料区的热量主要靠热传导进行传递。当相变材料温度达到相变温度发生相变时,相变材料区开始出现对流换热。相变材料在相变储热单元内部的熔化过程是由内到外,从上到下依次进行的。(2)导热流体的入口温度对相变蓄热器蓄热过程影响较大,增加温度,蓄热速度越快。当温度较低时,温度的升高可以显着的加快蓄热过程,但是当入口温度升高到一定程度,再增大温度对相变蓄热器的蓄热过程影响很小。(3)导热流体的入口流量对相变蓄热器的蓄热过程基本没有影响。因为蓄热过程中的主要热阻在管壁和相变材料区域,增加流速对导热流体的热阻基本没有影响。(4)相变蓄热器的初始温度对蓄热过程也有较大影响。初始温度越高,蓄热时间越短,储热速度越快。增加初始温度可以加快相变蓄热器的蓄热过程,但是也不能无限的增加初始温度,要综合考虑所用相变材料的相变温度这一物性参数,不能让初始温度超过相变温度。(5)通过ANSYS FLUENT软件对相变蓄热器蓄热过程进行数值模拟。模拟结果与实验结果有较好的一致性,证明了实验结果的正确性。(6)相变蓄热器不同的倾斜放置角度对储热单元的传热特性影响不同,经过对比,发现水平放置时相变蓄热器蓄热速率最快。
黄嘉泰,文小青,王槿,李文华,张旭华[2](2020)在《冰的熔解热测量装置的改进》文中认为混合量热法测量冰的熔解热是大学物理中一个经典实验。使用传统测量装置易出现温度记录不准确,搅拌不均匀,散热修正不精确,实验耗时长等问题。本文应用STM32单片机、DS18B20传感器、TFT液晶屏改进冰的熔解热测量装置,实现了温度和时间的自动记录,采用辛普森公式精确计算了散热补偿面积。运用现代电子技术更新冰的熔解热测量装置,克服了传统实验方法中通过人工反复对时间、温度进行测量记录的重复性工作,有助于学生在课堂上增加实验次数,提高实验效率,并有更多的时间和精力关注更有物理意义的内容,同时提高实验结果精度。该装置易于制作,便于推广应用。装置的制作过程也是对学生实践能力的培养和锻炼过程。
白烨[3](2020)在《两相热虹吸回路耦合相变储热的研究》文中指出储热可以解决热量在供给侧和需求侧时空不匹配问题,具有很大的研究和应用前景。而相变储热作为储热技术的一种,储热密度高,温度变化小,有着明显的优势;但是相变材料导热系数普遍较低,限制了相变储热技术的大规模应用,需要寻找合适的强化措施。而自然循环两相热虹吸回路作为一种高效的传热器件,无需毛细芯,结构简单,且不依靠外界泵功输入,可以实现对相变储热的强化。本文的研究是围绕自然循环两相热虹吸回路及其与相变储热的耦合系统开展的。首先,本文开展了自然循环两相热虹吸回路的实验研究,搭建了相关实验台,分析了变工况条件下,充注量、冷源温度、加热功率和冷热端高度差对自然循环两相热虹吸回路换热性能的影响,并同时涉及单相态,两相态以及超临界态。结果表明,随着加热功率的增加,高度差的降低和冷源温度的增加,系统热阻增加,换热性能变差。选取合适的充注量对换热性能影响很大,低充注量易导致过热现象,大充注量易导致过冷现象,过冷和过热现象均会恶化自然循环两相热虹吸回路的换热性能。然后,本文开展了自然循环两相热虹吸回路的模拟研究,基于质量、动量和能量守恒方程建立了一维数学模型,可以模拟单相态,两相态以及超临界态下的工作性能。模型用实验结果进行验证,误差低于±10%。模拟主要分析了变工况条件下,管径、充液率、冷热端高度差、加热功率、冷源温度和工质种类对自然循环两相热虹吸回路换热性能的影响。结果表明,大管径和适中充液率时,热阻较低;随着冷热端高度差的增加,热阻先降低后增加;尽管高加热功率时回路内质量流量增加(导致热阻降低),但是过冷区和过热区也会增加(导致热阻增加),此时热阻的大小受这两方面因素的共同影响;随着冷源温度的增加,蒸发器出口干度增加,热阻降低;为保证良好的换热性能,回路内充注工质应选择低粘度、汽液密度差大的工质。而且研究发现,当回路内出现超临界态时,两相区消失,系统热阻急剧增加。根据自然循环两相热虹吸回路的模拟研究可知,充注工质种类对自然循环两相热虹吸回路换热性能的影响很大,因此在特定的工作条件下选择合适的循环工质可以优化回路的换热性能。因此,基于已经建立并验证过的模型,本文开展了针对了自然循环两相热虹吸回路充注工质的研究。首先分析了充注三种不同工质(R-125,R-134a,R-600)时,加热功率和冷端温度对回路传热性能的影响。然后,选取了9种工质(R-116,CO2,R-125,R-134a,R-1234ze,R-600a,R-600,R-123和乙醇),分析在不同蒸发器温度和冷凝器温度下,自然循环两相热虹吸回路的工作性能。结合模拟结果,本文绘制得出了工质选取标准图,可以根据特定的蒸发器温度和冷凝器温度选取合适的工质,确保优异的换热性能;此外,通过无量纲分析,得出了适用于大部分制冷剂的选取标准,为自然循环两相热虹吸回路的实际应用提供理论指导。最后,结合自然循环两相热虹吸回路的研究结果,搭建相变储热耦合自然循环两相回路实验台,开展相关实验。根据前面章节的讨论结果,选择了合适的工质R-600和合适的充液率50%。相变材料采用赤藻糖醇。储热过程采用恒功率电加热,释热过程采用市供自来水冷却。首先,实验分析了自然循环两相热虹吸回路和储罐的工作特性。在整个储释热过程中,系统等效热阻可低至0.16oC/W,表明其良好的换热性能以及稳定的运行特性。随后,实验分析了不同加热功率下,系统的储释热特性。结果表明随着加热功率的增加,系统储热速率增加,但是储罐内热分层现象加剧。最后,计算得出了系统的储释热效率,发现其与系统保温有很大的关系。为了保证良好的储释热循环,需要强化系统保温,且选择合适的加热功率。
张莉伟[4](2020)在《小型保温箱的温度场数值模拟与实验研究》文中认为近年来,随着我国生鲜市场和电商领域的不断发展,冷链运输量呈现出显着的增长趋势,在巨大的冷链运输需求下,蓄冷式保温箱越来越受到人们的关注和青睐,其广泛应用于医药产品和生鲜农产品等领域。蓄冷式保温箱是利用保温材料和相变蓄冷剂对温感产品进行保护和运输,其体积小,携带方便,对于小批量,多批次的冷藏产品运输有着得天独厚的优势。这种冷链方式能够在一定程度上解决“最后一公里”冷链中断的问题,保证冷链完整性。保温箱在冷链运输过程中,影响其保温性能的因素有很多,包括保温材料的种类、保温箱的壁厚、环境温度、蓄冷剂的相变温度和相变潜热、蓄冷剂的质量等等。本文以基于ANSYS FLUENT有限元分析软件,采用数值模拟方法对保温箱在运输过程中影响保温性能的不同因素进行分析,并通过Origin与各影响因素的数学模型。(1)根据实验和仿真结果验证了相变模型的准确性,同时设计实验验证了保温箱内空气冷却的过程中存在辐射传热。(2)基于ANSYS FLUENT有限元分析软件建立保温箱的有限元模型,并设计相应的保温箱实验进行验证,两者的材料属性和边界条件保持一致。结果表明仿真数据的温度-时间曲线和实验的温度-时间曲线变化趋势基本一致,最大温差为0.8K,证明了所建立有限元模型的准确性。(3)应用有限元方法,改变保温材料的导热系数、保温箱壁厚、环境温度、蓄冷剂相变温度和相变潜热以及蓄冷剂的质量等影响运输过程中保温箱保温性能的因素,结果表明不同的影响因素对保温时长和平衡温度的影响各不相同,观察不同因素对保温性能的影响趋势后建立数学模型。(4)通过分析影响因素发现保温箱的壁厚可能存在一个相对最佳厚度。通过改变保温箱的壁厚、环境温度和保温材料的导热系数来探究不同环境温度和材料导热系数条件下,保温箱壁厚对保温性能的影响。结果发现环境温度为20~50℃条件下导热系数为0.01~0.075 W/(m·K)的保温箱,壁厚从10 mm增加到35 mm,保温性能变化较大;壁厚从35 mm增加到45 mm,保温性能变化缓慢,因此判定保温箱最佳壁厚范围为30-40mm。
杨晓娇[5](2019)在《相变热管理太阳能光伏光热系统综合效率研究》文中提出在目前经济社会迅速发展的形势下,工农业生产对能源的需求也在不断的提高。而传统的化石能源储量有限,开始无法满足此方面的要求。因此,发展太阳能、风能、地热能等可再生能源是实现可持续发展的重要方向,其中由于我国土地辽阔,太阳能资源十分丰富,太阳能利用技术的发展成为可再生能源应用的重中之重。太阳能在建筑中的主要热、电利用方式有:太阳能热水、太阳能空气采暖、太阳能光伏发电等。而太阳能光伏光热综合利用技术是近年来太阳能与建筑节能领域的研究热点之一,它可同时提供电能和热能的输出,有效提高太阳能的综合利用效率。相变材料能够实现能量在时间和空间上的转移,这一特点使得它在低温制冷、纺织保温、余热废热回收、建筑节能、太阳能热储存等很多领域都备受关注。特别是在大力发展可再生能源应用的今天,太阳能应用与相变热管理的耦合存在多种方式。因此本文将相变材料与太阳能光伏光热集热器进行耦合,提出了基于相变热管理太阳能光伏光热集热器。相变热管理的太阳能光伏光热集热器是在常规水冷太阳能光伏光热集热器的基础上增加一个相变层,利用相变材料的潜热与显热对集热器进行热管理,从而提高系统效率。本文的研究内容主要包含以下几个方面:(1)在室内搭建与常规水冷太阳能光伏光热集热器的对比实验台,并根据系统需求制备了5种不同相变温度的相变材料,且将其中一种应用于实验系统中以研究相变材料对提升相变热管理太阳能光伏光热系统性能的影响。结果显示:相变层的添加有效降低了光伏板的温度,两系统在相同的太阳辐射照度下,最大的光伏板温差为15.8℃;相变热管理太阳能光伏光热系统的发电效率较水冷太阳能光伏光热系统有明显提升,两个系统的累积发电效率分别为8.16%和6.98%,集热效率分别为70.34%和58.35%,对于光伏光热综合性能效率两者分别为87.5%和73%。可见,相变材料的加入可有效提升系统效率,相变热管理太阳能光伏光热系统具有实际的应用价值。(2)为减少时间和突破实验设备的限制,同时更加深入地对相变热管理太阳能光伏光热系统进行研究,本文以实验为基础,建立该系统的数学模型,同时结合实验中的运行方式对系统进行动态仿真,并将其结果与实验数据进行对比。结果显示:对于光伏板的温度情况,实验与模拟两者吻合得较好,终温均在57℃左右;对于系统集热情况,水箱温度的相对误差在-0.1%-3.4%之间,平均相对误差为4.7%。理论模拟和实验结果基本吻合,建立的数学模型可准确预测相变热管理太阳能光伏光热集热器性能。(3)采用单因素分析法,利用已验证的数学模型,以系统综合性能和火用效率为目标参数,重点研究了电池覆盖因子、管间距、雷诺数、太阳辐射照度、相变材料等影响因素对系统效率的影响规律。结果表明:电池覆盖因子在0.8左右可获取较高的光伏光热综合性能效率;综合考虑成本和系统输出效率,80mm左右的管间距较为适宜;雷诺数在7500内增大时,系统效率均以较快速率提升;在太阳辐射照度不断提升的情况下,合理提升集热和发电效率可更加高效利用集热器收集到的热量;利用正癸酸(相变温度30.1℃)可获得最高的光伏光热综合性能效率,利用正癸酸-肉豆蔻酸(相变温度20.24℃)可获得最高的火用效率。(4)利用正交试验法,针对集热效率、光电效率、系统综合效率和系统火用效率这4个系统目标参数,分别研究了系统关键参数及其交互作用对它们的影响程度,同时提出针对该目标参数的系统优化组合。利用博弈分析方法对PV/T-PCM系统进行多目标优化设计。研究了系统在纳什均衡策略下的多目标优化设计博弈分析,将系统的多目标优化问题转化为博弈问题,并通过博弈分析得到博弈均衡解,即多目标优化的最优解。
李文宇[6](2018)在《公路桥梁热力防冰融冰技术研究》文中指出本论文以厦蓉高速赤石大桥冬季防冰融冰为背景,从该地段的气象参数出发研究其热力防冰融冰技术中的相关问题。对赤石大桥防冰融冰进行了热负荷计算,对发热电缆和热力管防冰技术进行了数值模拟,并对热力管融冰过程进行了数值模拟和实验研究,本文所做工作和研究结果如下:通过建立桥梁防冰融冰负荷计算模型,得出了赤石大桥防冰融冰设计热负荷,分析了防冰融冰热负荷随气象参数的变化关系及各气象参数对防冰热负荷的影响程度。结果表明:赤石大桥防冰热负荷为336.5W/m2,融冰热负荷为443.1W/m2;防冰热负荷同室外风速呈正相关,而与天空辐射温度、含湿量、室外温度、相对湿度呈负相关;各气象参数对防冰热负荷的影响程度为:含湿量>室外温度>室外风速>天空辐射温度>相对湿度。根据赤石大桥实际的形体结构,构建了三维桥梁防冰计算模型,分析了发热电缆铺设间距与线功率、热力管间距与外表面工作温度和桥梁防冰的关系,发热电缆线功率、热力管外表面工作温度随室外温度和风速变化关系。在同一工况下,铺设间距越小,能达到的桥面平均温度越高,桥面温度越均匀;在满足防冰效果的情况下,铺设间距越小,所需发热电缆线功率和热力管的外表面温度越低,桥面温度越均匀,室外温度每下降1℃,电缆线功率应增加3.83W/m,热力管外表面工作温度应增加2.78℃;室外风速每增加1m/s,电缆线功率应增加2.30W/m,热力管外表面工作温度应增加1.78℃。建立了热力管融冰计算模型,对热力管融冰过程的时间界定进行了说明,计算了冰层液相率随时间的变化、计算空间内温度随时间的变化,分析了各结构层温度随时间变化规律。结果表明:冰层从中间开始融化,逐渐向两侧延伸,背风侧融冰速度快于迎风侧,下部融冰速度快于上部,融冰过程受风流的影响较大;温度场呈“马鞍”型分布,距离热力管越近,温度梯度越大,升温越快,温度场分布越不均匀;各结构层温度随时间变化的对比结果趋势基本一致,验证了数值模拟的可靠性,为热力管防冰融冰技术用于工程实践提供依据。
夏湘[7](2018)在《尾砂基蓄热充填材料制备及热-力性能研究》文中提出随着采矿深度由浅层向深层的不断发展,深部开采的高地应力、高地热及其造成的深井热害问题越来越凸显;与此同时在获取大量矿产资源时遗留的采空区不及时回填,造成采空区塌陷引发了一系列地质灾害。如何在矿山充填开采的同时,开发利用丰富的地热资源,以缓解深部开采的矿井热害问题,本研究提出了蓄热充填开采的理念。论文以石蜡作为蓄热材料,以尾砂基-蓄热充填体为研究对象,进行尾砂基-蓄热充填材料的流变实验,以及充填体的力学特性、热学特性实验等,通过实验结果的分析以揭示料浆浓度、蓄热材料添加量、灰砂比等对蓄热充填体热学、力学性能的影响。研究结果表明:(1)充填料浆浓度一定时,不同蓄热材料添加量下,料浆屈服剪切应力与粘度随蓄热材料添加量的增加而增加;蓄热材料添加量一定时,料浆屈服剪切应力与粘度随着料浆浓度的增加而增加。不添加蓄热材料时,流体服从幂律法则,当蓄热材料添加量小于10%时,流体服从宾汉流型,当蓄热材料添加量超过10%时,流体服从Hershel-Bulkley模型。(2)蓄热材料添加量一定时,增大充填料浆浓度,充填体强度随之增大,蓄热材料添加量为5%,随着料浆浓度从68%增加到72%时,充填体抗压强度由0.434MPa增大到2.198MPa,这是由于孔隙率,孔隙度分形维数随料浆浓度的增加逐渐减少导致的。料浆浓度一定时,增大蓄热材料添加量,充填体强度随之减小,料浆浓度为70%,随着蓄热材料添加量从0%增加到10%时,充填体抗压强度由1.419MPa减小到1.089MPa,这是由于孔隙率,孔隙度分形维数随蓄热材料添加量的增加逐渐增加导致的。(3)料浆浓度一定时,充填材料比热容,比焓随蓄热材料添加量的增加而增大;相变温度30℃,料浆浓度70%,蓄热材料添加量从0%增加到10%,CP由1.126J/(g·℃)增加到1.234J/(g·℃);料浆浓度为72%,蓄热材料添加量从0%增加到10%时,熔解热从61.11 J/g增加到75.77J/g。蓄热材料添加量一定时,充填材料比热容,比焓随料浆浓度的增加而增大;相变温度30℃,蓄热材料添加量为5%时,料浆浓度从68%增加到72%,CP由1.151J/(g·℃)增加到1.193J/(g·℃);蓄热材料添加量为10%,料浆浓度从68%增加到72%时,蓄热充填体的熔解热由46.36 J/g增加到75.77J/g。基于本实验研究的结果,通过正交试验得到料浆浓度72%,蓄热材料石蜡添加量为10%,灰砂比1:6,此时,尾砂基蓄热充填体具有良好的热学、力学性能,既能满足矿山充填开采对充填体强度的要求,又具有良好的蓄热性能,为矿产资源与地热的协同开采奠定了良好的理论基础。
孙昊[8](2018)在《高校浴池余热梯级利用相变储能水箱蓄、放热研究分析》文中进行了进一步梳理随着我国经济的快速发展,我国能源的需求量日益增大。在我国能源消耗体系当中,建筑能耗占据了相当大的比重。近年来,我国高校数量和规模都有着大幅度增长,高校建筑作为公共建筑中具有特殊使用功能的一大类主体,其餐厅、浴池、宿舍等配套建筑设施的能源消耗也不可小视。本文立足于高校公共浴池,针对公共浴池存在大量余热特点,将相变储能技术应用到公共浴池余热回收利用技术当中,主要对相变蓄热水箱的蓄、放热问题进行了研究。基于相变材料在发生相态变化过程中的传热理论,结合数值求解方法给出纯物质与多组分材料的一般数学描述与数学模型,针对上述两种数学模型详细阐述了商用CFD软件常用的有限容积法的基本思路与数值求解主要过程,最终将FLUENT模型中的凝固和融化模型作为本文相变储能水箱后续模拟工作中的主要的数值模拟模型。结合相变储能材料的筛选原则,综合考虑相变材料的热性能、物理性能、化学性能和技术经济性及相变储能水箱的使用特点,确定选用石蜡类相变蓄热材料作为储能水箱的蓄热材料,并对所选用的46#石蜡样品进行了过冷、相变温度、相变焓等相关热物理性质测试,测试结果显示,石蜡样品相变温度发生在下45℃,峰值为46.7℃,相变潜热为202.8j/g,在多次融化—凝固过程中,其性质稳定,无过冷现象且固体状态成型性较好。利用CFD软件,对相变储能水箱进行了不同进口温度、不同进口流速、不同蓄热单元间距等多种组合工况下蓄、放热效果数值模拟,模拟结果显示,在蓄热工况下,传热流体温度的升高可明显的加快蓄热材料的融化时间,对相变蓄热水箱的蓄热时间影响最大;其次随着相变蓄热板间距的增大,加快了相变蓄热水箱的蓄热过程;进口流速的增大可加快水箱蓄热过程,但进口流速对蓄热水箱的蓄热效果影响最小;储能水箱放热工况下,在满足使用的前提下,应使用较小的进口流速,有利于蓄热水箱热量的均匀释放。结合所设计的“折流板”相变储能水箱,搭建了用于测试小型相变储能水箱的模型实验,并制定了五种不同工况下的测试模式,分别测试了五种模式下相变储能水箱的蓄、放热效果,测试结果表明,随着相变蓄热单元数量的增多,小型蓄热水箱的蓄热能力变得越大,最优的相变蓄热单元量总体积占水箱总体积的20%左右,在此状态下,相变蓄热水箱的蓄、放热能力分别提高了53%和55%左右。
董光兴,吴永杰,孙桂华,王新星,葛素红[9](2017)在《张掖地区含水沙土冻胀放热的简单分析》文中进行了进一步梳理应用混合法测量了张掖地区不同浓度沙土溶液制成的冻土的熔解热.发现:在1标准大气压、0℃温度条件下由沙土溶液制成的冻土的熔解热随着密度的增大而降低;拟合沙土溶液制成冻土的熔解热与含沙量的函数关系,发现冻土的熔解热基本不受混合物质微粒之间相互作用的影响,可以简化为水的熔解热乘以含水百分比,即冻土的熔解热随着含水率的增加而成正比例增加;建立较为理想的模型计算0.3m3(表面积1m2)冻土需要吸放的热量及该热量对本局域表面积1m2上方近地1.5km高度空气层温度的影响,发现天然冻土在含水率很大的情况下需要热量大,产生温度的变化也大.而农用耕地需要热量较小,对气温的影响也比较小.可以认为,在张掖这种地下水位较高且以农业生产为主的地区,季节性土壤冻胀对局地气温会产生一定的影响,其对应对局地空气温度的改变量约为3℃.
何彦雨,赵雪晴,朱子怡,陈菁[10](2017)在《冰的熔解热测定的实验改进》文中研究指明冰在熔解过程中需要吸取热能,根据热力学第一定律,将冰与水混合的过程中系统的总能量守恒。混合法测定冰的熔解热作为大学物理中一个经典实验,在大学物理实验的教学中具有重要的地位。本文从细节出发对传统实验冰的熔解热的测定进行改进,包含对量热器进行改造、改良实验数据的处理等方法,提高了实验结果的精确度,节约了实验器材的成本。最后测得的冰的熔解热的数值误差仅为标准值的0.299%,对今后我校在本实验上的教学有深远的意义。
二、冰的熔解热实验误差传递公式的简化(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、冰的熔解热实验误差传递公式的简化(论文提纲范文)
(1)管束式相变储热器相变传热特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 蓄热技术概述 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 相变蓄热理论 |
2.1 相变蓄热理论基础 |
2.2 强化相变蓄热的方法 |
2.3 固液相变问题的解法 |
2.3.1 分析法 |
2.3.2 界面追踪法 |
2.3.3 固定网格法 |
2.4 相变蓄热的数学模型 |
2.4.1 温度法模型 |
2.4.2 焓法模型 |
2.5 考虑自然对流的糊状区流动的处理 |
2.5.1 变黏性系数法 |
2.5.2 附加源项法 |
2.6 本章小结 |
3 管束式相变储热器传热特性实验研究 |
3.1 实验系统 |
3.1.1 实验装置 |
3.1.2 实验部件 |
3.1.3 热电偶 |
3.2 实验步骤及研究内容 |
3.2.1 实验步骤 |
3.2.2 研究内容 |
3.3 实验误差分析 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 蓄热过程分析 |
3.4.2 入口流量对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
3.4.3 入口温度对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
3.4.4 初始温度对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
3.5 本章小结 |
4 管束式相变储热器传热特性数值研究 |
4.1 物理模型和数学描述 |
4.1.1 物理模型 |
4.1.2 数学描述 |
4.1.3 边界条件和初始条件 |
4.2 网格独立性考核和时间步长选择 |
4.2.1 网格划分及独立性考核 |
4.2.2 时间步长选择 |
4.3 数值计算结果与实验结果对比分析 |
4.4 不同参数对相变蓄热过程的影响 |
4.4.1 入口流量对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
4.4.2 入口温度对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
4.4.3 初始温度对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
4.4.4 改变导热系数对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
4.5 本章小结 |
5 自然对流对管束式相变储热器相变传热特性的影响 |
5.1 物理模型 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 倾斜30°放置对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
5.2.2 倾斜45°放置对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
5.2.3 倾斜60°放置对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
5.2.4 水平放置对相变蓄热器蓄热过程的影响 |
5.2.5 不同倾斜角度对比 |
5.3 水平放置相变蓄热器传热特性数值研究 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 主要符号表 |
攻读学位区间的研究成果 |
(2)冰的熔解热测量装置的改进(论文提纲范文)
1 实验原理 |
2 导出问题 |
3 测量装置的改进 |
3.1 硬件组成 |
3.2 控制逻辑 |
3.3 散热修正面积的计算方法 |
4 实践应用 |
4.1 数据记录 |
4.2 数据处理 |
5 实践效果及总结 |
(3)两相热虹吸回路耦合相变储热的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 相变储热 |
1.2.2 热管 |
1.2.3 自然循环两相热虹吸回路 |
1.2.4 自然循环两相热虹吸回路和相变储热耦合系统 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 关键科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第2章 自然循环两相热虹吸回路实验研究 |
2.1 实验方法 |
2.1.1 实验系统 |
2.1.2 误差分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 回路启动特性 |
2.2.2 加热功率对回路性能的影响 |
2.2.3 冷热端高度差对回路性能的影响 |
2.2.4 冷源温度对回路性能的影响 |
2.2.5 回路性能综合分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 自然循环两相热虹吸回路数值模拟研究 |
3.1 数学模型 |
3.1.1 物理模型 |
3.1.2 控制方程 |
3.1.3 计算方法 |
3.1.4 模型验证 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 循环工质参数分布规律 |
3.2.2 充液率对回路传热性能的影响 |
3.2.3 冷热端高度差对回路传热性能的影响 |
3.2.4 加热功率对回路传热性能的影响 |
3.2.5 冷源温度对回路传热性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 自然循环两相热虹吸回路工质研究 |
4.1 工质筛选 |
4.2 工质综合分析 |
4.2.1 热阻分析 |
4.2.2 压力 |
4.3 工质筛选特征图 |
4.3.1 工质筛选特征图 |
4.3.2 无量纲特征分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 相变储热耦合自然循环两相热虹吸回路实验研究 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 相变材料 |
5.1.2 回路工质 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验系统 |
5.2.2 误差分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 储释热过程分析 |
5.3.2 压力特性 |
5.3.3 温度特性 |
5.3.4 效率分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录1:云图散点数据 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)小型保温箱的温度场数值模拟与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 保温材料的研究现状 |
1.2.2 相变蓄冷材料的研究现状 |
1.2.3 有限元数值模拟在保温箱上的研究进展 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容 |
2 保温箱温度场研究的基本理论 |
2.1 守恒方程 |
2.2 热传递 |
2.3 相变模型 |
2.4 流体模型 |
3 保温箱的有限元模型建立 |
3.1 物理模型 |
3.2 网格划分 |
3.2.1 网格无关性验证 |
3.2.2 网格选择 |
3.3 相变模型的建立与验证 |
3.3.1 相变实验 |
3.3.2 有限元模型建立 |
3.3.3 实验与模型对比分析 |
3.4 辐射模型的建立与验证 |
3.4.1 保温箱实验与仿真结果分析 |
3.4.2 真空辐射验证实验 |
3.4.3 辐射传热实验结果分析 |
3.5 保温箱预冷与非预冷 |
3.5.1 实验方法 |
3.5.2 结果分析 |
3.6 保温箱的模型建立与验证 |
3.6.1 模型假设 |
3.6.2 模型选择和边界条件设定 |
3.6.3 有限元仿真结果 |
3.6.4 实验验证 |
3.6.5 结果分析 |
4 保温箱保温性能影响因素分析及数学模型建立 |
4.1 保温材料的导热系数 |
4.2 环境温度 |
4.3 蓄冷剂的相变温度 |
4.4 蓄冷剂相变潜热 |
4.5 蓄冷剂质量比 |
4.6 保温箱壁厚 |
4.7 保温材料的比热容 |
4.8 保温箱最佳壁厚研究 |
4.8.1 不同外界温度、同一导热系数条件下壁厚研究 |
4.8.2 同一外界温度、不同导热系数条件下壁厚研究 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
6 参考文献 |
7 攻读硕士学位期间论文发表情况 |
8 致谢 |
(5)相变热管理太阳能光伏光热系统综合效率研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
物理量符号表 |
英文简写说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 能耗概况 |
1.2 太阳能利用技术 |
1.2.1 太阳能资源概述 |
1.2.2 太阳能光热利用 |
1.2.3 太阳能光电利用 |
1.2.4 太阳能光伏光热综合利用 |
1.3 太阳能-相变热管理耦合技术 |
1.3.1 相变材料的概述 |
1.3.2 相变材料在太阳能系统中的应用 |
1.4 PV/T-PCM系统的研究现状及存在问题 |
1.5 研究目标和内容 |
第2章 PV/T-PCM与水冷PV/T系统对比实验研究 |
2.1 前言 |
2.2 PV/T-PCM集热器 |
2.2.1 PV/T-PCM集热器结构形式 |
2.2.2 相变材料的选择 |
2.3 实验测试平台 |
2.3.1 实验系统简介 |
2.3.2 实验测量方法和测量仪器 |
2.4 实验结果分析 |
2.4.1 系统性能评价指标 |
2.4.2 实验误差分析 |
2.4.3 系统性能对比分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 PV/T-PCM系统的计算模型及验证 |
3.1 前言 |
3.2 系统数理模型的建立 |
3.2.1 太阳辐射模型 |
3.2.2 PV/T-PCM集热器数学模型 |
3.2.3 水箱数学模型 |
3.3 理论模型求解方法和流程 |
3.3.1 能量平衡方程的求解 |
3.3.2 网格无关性验证 |
3.3.3 理论模型求解流程 |
3.4 系统模型的实验验证 |
3.4.1 误差计算模型 |
3.4.2 模型验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 PV/T-PCM系统的单因素研究 |
4.1 前言 |
4.2 系统部件温度影响因素 |
4.2.1 覆盖因子对系统部件温度的影响 |
4.2.2 管间距对系统部件温度的影响 |
4.2.3 雷诺数对系统部件温度的影响 |
4.2.4 太阳辐射照度对系统部件温度的影响 |
4.2.5 相变温度对系统部件温度的影响 |
4.3 系统效率的影响因素 |
4.3.1 覆盖因子对系统效率的影响 |
4.3.2 管间距对系统效率的影响 |
4.3.3 雷诺数对系统效率的影响 |
4.3.4 太阳辐射照度对系统效率的影响 |
4.3.5 相变温度对系统效率的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 PV/T-PCM系统多因素研究及多目标设计的博弈分析 |
5.1 前言 |
5.2 理论基础 |
5.2.1 正交试验法简介 |
5.2.2 模糊聚类分析 |
5.2.3 博弈分析 |
5.3 无交互正交试验方案设计与优化 |
5.3.1 系统影响因素确定 |
5.3.2 无交互作用试验方案及试验结果 |
5.3.3 无交互作用试验结果分析与系统优化研究 |
5.4 交互正交试验方案设计与优化 |
5.4.1 交互作用试验方案的确定及试验结果 |
5.4.2 交互作用试验结果分析与系统优化研究 |
5.5 PV/T-PCM系统多目标优化设计问题的博弈分析 |
5.5.1 多目标优化博弈分析方法的优化过程 |
5.5.2 博弈方战略集的计算与博弈结果 |
5.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(6)公路桥梁热力防冰融冰技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景意义 |
1.2 目前主要融雪化冰方法 |
1.2.1 被动式路面除冰方法 |
1.2.2 主动式路面防冰技术 |
1.3 主动式防冰国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 桥梁防冰融冰热负荷计算及气象参数分析 |
2.1 公路桥梁防冰热负荷计算模型 |
2.2 公路桥梁融冰热负荷计算模型 |
2.3 VB负荷计算软件 |
2.3.1 软件的基本流程及主界面 |
2.3.2 软件的计算结果及分析 |
2.4 防冰热负荷随气象参数变化过程分析 |
2.4.1 参数的选取与计算 |
2.4.2 气象参数对防冰热负荷的影响分析 |
2.4.3 气象参数对防冰热负荷的影响程度分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 桥梁热力防冰设计方案的数值模拟 |
3.1 发热电缆防冰数值模拟 |
3.1.1 模型构建及网格划分 |
3.1.2 模型中材料参数的确定 |
3.1.3 边界条件处理 |
3.1.4 计算结果及分析 |
3.2 热力管防冰数值模拟 |
3.2.1 模型构建及网格划分 |
3.2.2 边界条件处理 |
3.2.3 计算结果及分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 热力管融冰数值模拟与实验结果对比分析 |
4.1 融冰过程数值模拟方法 |
4.1.1 冰水固流转化问题 |
4.1.2 数学模型 |
4.1.3 数值计算方法 |
4.2 热力管融冰过程计算模型 |
4.2.1 物理模型 |
4.2.2 数学模型 |
4.3 热力管融冰过程求解条件 |
4.3.1 初始条件 |
4.3.2 边界条件 |
4.4 热力管融冰过程实验结果分析 |
4.5 融冰过程模拟结果分析 |
4.5.1 融冰时间的界定 |
4.5.2 冰层液相率随时间变化 |
4.5.3 计算空间内温度随时间变化 |
4.6 各结构层温度数值模拟与实验结果对比分析 |
4.6.1 试件上表面温度数值模拟与实验结果对比 |
4.6.2 沥青中面层上表面温度数值模拟与实验结果对比 |
4.6.3 热力管层温度数值模拟与实验结果对比 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 A VB防冰工况热负荷计算程序 |
附录 B 防冰热负荷逐时计算程序 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
致谢 |
(7)尾砂基蓄热充填材料制备及热-力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 矿山充填技术及其研究现状 |
1.2.1 矿山充填技术 |
1.2.2 研究现状 |
1.3 蓄热材料及其研究现状 |
1.3.1 蓄热材料的分类 |
1.3.2 固-固相变材料 |
1.3.3 固-液相变材料 |
1.3.4 固-液相变材料的封装 |
1.3.5 相变蓄热材料的应用 |
1.3.6 研究现状 |
1.4 本课题研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 相变蓄热及充填理论 |
2.1 相变蓄热的理论基础 |
2.2 充填技术的理论基础 |
2.2.1 充填体的力学理论基础 |
2.2.2 料浆输送中流体力学理论基础 |
2.3 充填体的蓄热/释热理论 |
2.3.1 蓄热过程的理论计算 |
2.3.2 释热过程的理论计算 |
2.4 本章小结 |
3 蓄热充填试件的制备与性能表征 |
3.1 蓄热充填试件的制备 |
3.1.1 实验配比方案 |
3.1.2 蓄热材料的选择 |
3.1.3 实验主要材料 |
3.1.4 实验仪器与设备 |
3.1.5 实验方案设计 |
3.2 性能测试与表证 |
3.2.1 微观结构测试与表征 |
3.2.2 热学性能测试与表征 |
3.2.3 力学性能测试与表征 |
3.2.4 正交试验设计原理 |
3.3 本章小结 |
4 蓄热充填料浆的流变特性 |
4.1 试验配比 |
4.2 流体的屈服应力及其本构方程 |
4.3 流体的触变性结果及分析 |
4.4 恒定剪切速率实验结果与分析 |
4.5 蓄热充填料浆时效性结果与分析 |
4.6 本章小结 |
5 蓄热充填体力学性能的影响分析 |
5.1 料浆浓度对力学性能的影响 |
5.2 蓄热材料添加量对力学性能的影响 |
5.3 正交试验确定最优配比 |
5.4 本章小结 |
6 蓄热充填体热物性的测试与分析 |
6.1 密度 |
6.2 热重分析 |
6.3 比热容 |
6.4 比焓 |
6.5 正交试验确定最优配比 |
6.6 本章小结 |
7 蓄热充填体微观形貌及力学性能响应 |
7.1 蓄热充填体比例对微观形貌的影响 |
7.2 孔隙率及力学响应 |
7.3 孔隙度分形维数及力学响应 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
(8)高校浴池余热梯级利用相变储能水箱蓄、放热研究分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 前言 |
1.3 研究背景与意义 |
1.4 相变储能技术的应用 |
1.4.1 余热回收与贮存 |
1.5 国内外研究现状 |
1.5.1 相变蓄热材料研究现状 |
1.5.2 相变蓄热强化传热研究现状 |
1.5.3 相变蓄热装置研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 相变储能技术基础理论分析 |
2.1 相变储能技术原理 |
2.1.1 热能的储存方式 |
2.1.2 相变储能技术特点 |
2.1.3 相变潜热分析 |
2.2 相变材料分类 |
2.2.1 热力学分类 |
2.2.2 相变方式分类 |
2.2.3 原子迁动方式分类 |
2.3 |
2.4 相变材料相图 |
2.5 相变材料传热理论分析 |
2.5.1 相变传热数学表达 |
2.5.2 相变传热数学模型求解方法 |
2.6 相变传热数值模拟 |
2.6.1 软件介绍 |
2.6.2 凝固融化模型 |
2.7 本章小结 |
第三章 相变蓄热材料遴选与性能测试研究 |
3.1 相变蓄热材料遴选 |
3.1.1 相变蓄热材料的遴选原则 |
3.1.2 相变材料的分类 |
3.2 无机类相变材料-无机水合盐 |
3.3 无机类相变材料-脂酸类 |
3.4 有机类相变材料-石蜡 |
3.4.1 石蜡的基本性质 |
3.4.2 石蜡类相变材料特点 |
3.5 相变材料热物理特性测试 |
3.5.1 测试设备与材料 |
3.5.2 实验测试方法 |
3.5.3 选用样品的DSC测试 |
3.6 选用样品过冷度性能测试 |
3.7 本章小结 |
第四章 相变储能水箱蓄、放热模拟分析 |
4.1 模拟研究基础理论 |
4.1.1 相变传热特点 |
4.1.2 数学模型建立 |
4.1.3 凝固/熔化模型 |
4.2 相变储能水箱模型建立 |
4.2.1 水箱几何模型建立 |
4.2.2 数学模型建立 |
4.3 水箱蓄、放热模拟条件 |
4.3.1 边界条件 |
4.3.2 初始条件 |
4.4 数值模拟求解模型建立 |
4.4.1 网格划分 |
4.4.2 求解模型及数值算法 |
4.4.3 参数设置 |
4.5 相变储热水箱蓄、放热模拟工况 |
4.5.1 蓄热过程模拟工况 |
4.5.2 放热过程模拟工况 |
4.6 模拟结果分析 |
4.6.1 模拟监测点的选择 |
4.6.2 蓄热模拟结果分析 |
4.6.3 放热过程模拟结果分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 相变蓄热水箱实验台建立 |
5.1 实验台构建目的 |
5.2 实验设备、材料 |
5.2.1 实验台相变蓄热水箱 |
5.2.2 电加热设备 |
5.2.3 连接管件与保温材料 |
5.3 相变蓄热单元封装 |
5.4 相变蓄热单元连接与排列 |
5.5 实验台测点布置与数据采集 |
5.5.1 数据采集仪器 |
5.5.2 测点布置 |
5.6 水箱实验台测试模式 |
5.7 本章小结 |
第六章 水箱实验台蓄、放热能力结果分析 |
6.1 模型实验结果与蓄热能力分析 |
6.1.1 未加入相变蓄热单元测试结果 |
6.1.2 加入相变蓄热单元测试结果 |
6.2 相变蓄热单元最优量研究 |
6.3 不同数量蓄热单元的放热实验研究 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
附件 |
(9)张掖地区含水沙土冻胀放热的简单分析(论文提纲范文)
1 引言 |
2 实验结果与讨论 |
2.1 实验原理和用具 |
2.2 实验结果与讨论 |
2.3 张掖地区含水沙土形成冻土冻胀热量的计算 |
3 结论 |
(10)冰的熔解热测定的实验改进(论文提纲范文)
1 实验原理 |
2 实验方法的改进 |
2.1 实验参量的选择 |
2.2 水当量的测量 |
2.3 温度补偿法的改进 |
2.4 对传统量热器的改造 |
3 实验数据测量 |
3.1 水当量的测定 |
3.2 测量并计算冰的熔解热 |
4 实验结果与讨论 |
四、冰的熔解热实验误差传递公式的简化(论文参考文献)
- [1]管束式相变储热器相变传热特性[D]. 陈亚刚. 兰州交通大学, 2021(01)
- [2]冰的熔解热测量装置的改进[J]. 黄嘉泰,文小青,王槿,李文华,张旭华. 物理与工程, 2020(06)
- [3]两相热虹吸回路耦合相变储热的研究[D]. 白烨. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(01)
- [4]小型保温箱的温度场数值模拟与实验研究[D]. 张莉伟. 天津科技大学, 2020(08)
- [5]相变热管理太阳能光伏光热系统综合效率研究[D]. 杨晓娇. 西南交通大学, 2019(03)
- [6]公路桥梁热力防冰融冰技术研究[D]. 李文宇. 湖南科技大学, 2018(06)
- [7]尾砂基蓄热充填材料制备及热-力性能研究[D]. 夏湘. 西安科技大学, 2018(01)
- [8]高校浴池余热梯级利用相变储能水箱蓄、放热研究分析[D]. 孙昊. 沈阳建筑大学, 2018(03)
- [9]张掖地区含水沙土冻胀放热的简单分析[J]. 董光兴,吴永杰,孙桂华,王新星,葛素红. 河西学院学报, 2017(05)
- [10]冰的熔解热测定的实验改进[J]. 何彦雨,赵雪晴,朱子怡,陈菁. 物理与工程, 2017(03)