LD端面抽运Nd:YVO4温度场及热形变分析

目的研究方形截面Nd：YVO4激光晶体在端面抽运情况下的温度分布及端面热形变；方法数值分析；结果得到激光晶体棒内温度场及热形变的数值解，给出了不同吸收系数下晶体中的最大温升和端面热至形变；结论吸收系数α越大，热源越向抽运端面集中，从而在端面形成一个相对集中的高温区，温度梯度分布表明晶体内具有侧向和轴向热流．端面热至形变相对于球面透镜存在高阶球差．选用较小的吸收系数有利于减小端面上的热应力和热至形变，而消除这一热效应的有效方法是采用复合晶体．     

激光二极管端面泵浦激光晶体热效应研究

针对二极管激光器端面泵浦Nd:YVO4晶体工作特点,提出矩形各向异性激光晶体热模型.在晶体周边冷却,两通光面绝热情况下,通过求解泊松热传导方程,精确计算出矩形截面Nd:YVO4激光晶体的温度分布,进而求解Nd:YVO4激光晶体端面热膨胀量以及不同泵浦功率下的热焦距.研究结果表明,在泵浦功率为20 W时,激光晶体泵浦面最高升温503.4 K,最大热形变量5.42μm.对激光晶体温度场分布和端面热形变的研究,为解决晶体热效应提供了理论基础.     

铝合金压铸模具温度场数值分析

采用PROCAST对铝合金压铸用模具在压铸过程中的温度场进行了数值模拟,对压铸边界条件和传热系统的潜热采用热焓法进行了处理,分析了在不同时刻模具的温度场分布,分析了在不同的浇注温度和不同的模具预热温度情况下对模具温度场的影响,并且预测了热应力集中的位置,对压铸工艺参数的优化提出了见解,分析了冷却水管的作用,为压铸模具的热应力分析奠定基础。     

拱座大体积混凝土水化热及温控措施

为厘清拱座大体积混凝土浇筑过程中水化热温度及应力的主要影响因素,提出合理有效的温控措施,以贵州某拱桥拱座施工为背景,采用有限元软件MIDAS Civil建立仿真模型,将仿真计算结果与实测温度进行对比,并分析配合比、入模温度、环境温度以及冷却水流量、水温、通水时间等参数对混凝土温度场及应力的影响。结果表明：入模温度每增加5℃,内部峰值温度升高约3.8℃,核心点最大拉应力增加约0.08 MPa;环境温度每降低5℃,混凝土表面峰值温度降低约1.5℃;当冷却水流量超过0.4 m³/h时,提高冷却水流量对温度场影响不明显;冷却水温与通水时间主要影响混凝土降温速率。     

短行程直线直流电机的温度场分析

介绍了温度场分析的基本原理,在已有短行程直线电机的设计基础上,运用ANSOFT软件对电机进行三维温度场建模,对电机内部线圈进行热分析,计算在不同电流下电机稳定运行后各组线圈的温度变化情况,得到电机内部温度场分布图。另外也分析了冷却水的流换热系数对温度变化的影响,这些为后续对电机内部的冷却系统设计,找出最佳的冷却水循环路线,进行电机的优化设计提供参考。     

等离子割炬喷嘴热－流耦合分析及优化设计

等离子割炬工作原理复杂,喷嘴在冷却水温度场和流场耦合作用下工作,实物实验难度较大,文章采用CFD软件针对两种割炬喷嘴进行数值模拟,分析在不同冷却水流速度下的温度云图和温度曲线图,确定喷嘴结构,给出建议冷却水流速度。     

加工圆柱薄壁夹具温度场的仿真

利用ANSYS软件对圆柱薄壁夹具磨削的温度场进行有限元仿真,基于磨削加工的基本原理,建立了合理的假设和热传导数学模型。基于薄壁套筒符合的二维热传导数学模型,在ANSYS中施加边界条件和载荷,得出了圆柱薄壁套内部温度场云图,找到温度最值,对磨削过程温度的变化情况进行分析。根据温度场中的温度分布情况,在加工过程中,合理、有效地安排加工工序,可以极大提高加工精度和效率,同时也为解决圆柱内孔磨削表面热损伤和热变形等问题提供了理论依据。     

基于纳米复合材料的锂离子电池热分析

锂离子电池的安全性与电池的热性能有关,在充放电过程中对锂离子电池进行热分析有利于提高新能源汽车的安全性。对以Fe_3O_4/Fe-Go和Fe_3O_4/Go纳米复合材料为正极和负极制备的锂离子电池进行热分析,首先对锂离子电池进行数学建模,然后利用ANSYS FLUENT软件对电池温度分布进行了仿真,结果表明,电池表面对流传热系数可以抑制电池表面温度,通过改变电池组放电速率,电池组表面温差和电池内部温差也会增大。     

发动机实验室空调系统模拟

运用流体动力学模拟软件对某发动机实验室三维数值模型进行数值模拟,结合模拟结果分析其内部温度场、速度场变化。对比有送风与无送风2种情况计算结果,比较发动机实验室空调系统的温度、速度分布以及变化规律;分析空气流动,讨论合理的气流组织方式。结果表明,设计合理的空调系统可以使实验室内部温度降低50 K,同时对实验室设计中出现的热堆积问题提出解决建议。     

不同压力下混合蒸气在板式换热器凝结特性

为了研究不同压力下具有Marangoni效应的混合蒸气在可拆板式换热器中的凝结换热特性,设计并搭建了具有高气密性的板式换热器实验台。通过实验方法,在混合蒸气流速25 m/s的条件下,研究了不同气相酒精质量浓度(0%,1%,10%,50%)在不同蒸气压力(70,80,90 k Pa)下,饱和混合蒸气在可拆板式换热器中的凝结换热和蒸气侧压降随冷却水进口温度变化的特性。板式换热器由三块人字波纹板片组成,换热方式为逆流换热。实验结果表明,在相同蒸气浓度、蒸气流速和冷却水进口温度条件下,高压下的平均换热系数比低压大,而压降相反。蒸气压力对平均换热和压降的影响因混合蒸气酒精浓度的不同而不同,与纯水相比,在低浓度(1%)时,压降几乎相同,而传热系数增大约6%;在中浓度(10%)和高浓度(50%)时,压降明显增大,同时传热系数也有显著降低。     

受热零部件冲击型温度场和应力场的研究

本文运用热应力和复变函数理论对受热零部件在温度发生突变瞬间的温度场和应力场分布进行了计算,指出了急剧的温度变化会产生热冲击现象,此现象将可能对服役的热零部件造成严重威胁。     

不同工况下的薄壁件焊接装配热态特性数值仿真分析（英文）

为了分析薄壁件装配的焊接热态特性,针对不同厚度的T形装配结构,建立多尺度有限元模型和焊接热源模型,考虑不同焊接技术参数和焊接方向,采用不同焊缝参数的角焊缝方式对T形装配结构进行焊接仿真分析,研究不同工况下的焊接温度场分布情况.通过比较分析,结果表明:不同焊接方向、不同焊接厚度和焊接热源参数对焊接温度场分布有不同程度的影响;对相同厚度的薄壁件装配结构,当热源移动时,移动速度越快,受热面积越小,其焊接最高温度随之降低.通过适时调整焊接参数、热源参数、焊接结构厚度和焊接方向,可以改变焊接温度场分布状况,这将有利于选择合适的最佳薄壁件焊接厚度和相关的焊接过程参数,为以后大型尺寸焊接结构装配过程中提高薄壁焊接结构精度提供分析依据和基础.     

热管传热及散热分析

热管是一种依靠自身内部液体工质的相变来实现传热的超导热体传热元件,具有传热系数高、温度分布均匀、热响应迅速、结构紧凑、工作可靠及节约能源等优点。近年来研制钢制热管散热器成为我国散热器开发的一个热点。详细论述了高效传热元件热管的传热原理、基本特性、传热性能分析及热管的结构与散热设计,最后简单介绍了热管用于电机领域的散热方法。     

高炉模块式炉身温度场的研究

应用有限单元法对模块式炉身温度场进行区域离散,对乌克兰大型模块式炉身各截面在不同边界条件下的二维温度场分布进行了计算,得到各特征截面二维温度场分布图。证明模块式炉身温度场分布合理,其利用渣皮工作的原理是可行的;论证了乌克兰设计中冷却水管间距、冷却水流速、管径及水温取值的依据。     

有限元法分析柴油机活塞温度场

该文以热负荷较大的2135型柴油机的硅铝合金活塞为研究对象,通过有限元分析软件MSC.Patran和MSC.Nastran进行有限元模拟计算,结合试验测得值对活塞进行温度场分析计算,以得出活塞在热负荷作用下的温度分布,进而为活塞的结构改进和优化提供重要依据。     

基于 Fluent 的锂离子电池及模组风冷温度场数值研究

为了研究锂离子电池充（放）电过程中热性能特点,更好地进行热管理分析,基于 Fluent 软件建立锂离子电池组三维瞬态散热模型并对温度场进行仿真计算,分析不同条件对电池及模组散热性能的影响。结果表明：减小充（放）电倍率和增大表面对流换热系数可改善电池因温度过高而导致的热失控。进口风速从 0.5 m/s增至 6 m/s 且 4C 充电终止时,电池组最高温度、平均温度、温差、一致性系数降低了 33.57 K、21.23 K、9.84 K 和 2.82%,但泵功耗增加了 0.35 W。进风温度从 298.15 K 降至 283.15 K 且 4C 充电终止时,电池组最高、平均温度降低 12.8 K 和 13.92 K,温差与一致性系数升高 1.86 K 和 0.76%。即增大风速,电池组温升和温度均匀性得到改善;降低进风温度,可控制电池组温升,但温度均匀性抑制效果变差。     

非傅立叶模型层状复合陶瓷结构热传导分析

用非傅立叶热传导模型分析层状复合陶瓷结构的温度场,并与单热涂层结构的结果进行比较,同时进一步研究了夹层热物理性能参数对温度场的影响.研究表明:夹层可以有效地减缓内部结构的温度变化,夹层热物理性能参数(如:松弛时间、声速)对结构层的温度场有明显影响.     

沥青路面微波现场热再生传热模型

为了获得沥青路面微波热再生过程的温度分布规律,根据非稳态导热理论建立了加热区域内的二维传热模型,将加热区域外沥青料简化成4个半无限大固体分别建立了一维传热模型.通过加热水负载实验求解了加热沥青料的辐射电场强度.理论推导出了传热边界条件数学模型,并提出了采用实验数据拟合反求边界条件的方法.通过加热实验测出了沥青混合料的温度并拟合出温度场分布,利用Matlab中的偏微分工具箱对传热模型仿真求解,求得的温度场分布和实验结果相当吻合.研究结果证实了该传热模型具有较高的精度,可以直接计算沥青路面热再生过程中的温度分布.     

基于ANSYS的激光晶体热效应仿真研究

为定量研究激光晶体截面长度与截面大小对晶体热效应的影响,用有限元方法建立激光晶体热模型,并用ANSYS软件设定相关参数,分析不同长度、不同截面YVO4/Nd：YVO4、GdVO4/Nd：GdVO4复合激光晶体的温度分布情况。分析结果表明,当复合晶体截面大小为3×3mm2时,掺杂晶体长度从3mm增加到6mm,YVO4/Nd∶YVO4和GdVO4/Nd∶GdVO4复合晶体中心最高温度分别下降了2.71℃和2.25℃;当复合晶体中掺杂晶体长度为3mm时,复合晶体截面大小从1×1mm2增加到3×3mm2,YVO4/Nd∶YVO4和GdVO4/Nd∶GdVO4复合晶体中心最高温度分别下降超过13℃和29℃。根据基于ANSYS的有限元方法分析得出,选择截面面积较大、掺杂晶体长度较长的复合晶体能够一定程度上改善激光器温度特性。     

冷却剂参数对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

采用有限体积流固耦合计算方法、非线性有限元热结构耦合分析方法和局部应变法研究大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构变形与低周疲劳寿命,并对比分析了冷却剂质量流量与入口温度对铣槽喷管疲劳使用寿命的影响。计算结果表明,铣槽喷管热结构响应呈现复杂的三维效应,应变较大位置主要分布在与肋连接的内衬区域,喷管中部的残余应变量最大;冷却槽道低周疲劳寿命分布和热结构响应基本一致,最小寿命位于喷管中部与肋相连的内衬区域燃气侧;随冷却剂质量流量增加,铣槽喷管低周疲劳寿命不断提高;随冷却剂入口温度增加喷管尾部低周疲劳寿命值不断降低,而喷管中前部的低周疲劳寿命值却不断提高,当冷却剂入口温度为280K左右时,本文的铣槽喷管总体使用寿命达到最大。 