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H型鳍片管传热过程的研究 被引量:23
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作者 牛天况 王振滨 《锅炉技术》 北大核心 2007年第4期6-10,14,共6页
采用MATLAB程序对于描述H型鳍片中传热过程的偏微分方程求解,对于影响传热过程的各个结构因素和热力参数进行了分析,得出优化鳍片管性能的途径。
关键词 鳍片管 传热 偏微分方程 MATLSAB
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土体一维传热方程解析解及热扩散系数测定 被引量:25
2
作者 涂新斌 戴福初 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期652-657,共6页
传热方程是一类常见的基本数学物理方程,热导率是土体重要的热物理参数。从基本传热方程出发,详细地推导了利用傅立叶级数求解一维传热方程的方法,以地面温度随时间变化的波动方程得到地下不同深度处土体温度分布的解析解。在此基础上,... 传热方程是一类常见的基本数学物理方程,热导率是土体重要的热物理参数。从基本传热方程出发,详细地推导了利用傅立叶级数求解一维传热方程的方法,以地面温度随时间变化的波动方程得到地下不同深度处土体温度分布的解析解。在此基础上,讨论了利用热导率进行土体含水率测量的基本原理,详细地推导了根据地下不同深度的温度计算土体热扩散系数的振幅法、相位法及其应用,介绍了利用传热方程进行数值模拟的计算原理。最后结合实例介绍了该方法的应用效果。 展开更多
关键词 热导率 热扩散系数 传热方程 地温梯度
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日光温室墙体一维导热的MATLAB模拟与热流分析 被引量:23
3
作者 彭东玲 张义 +2 位作者 方慧 杨其长 魏灵玲 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期174-179,共6页
为探明日光温室墙体层间温度变化及热量传递动态规律,采用有限差分法建立墙体一维非稳态导热模型,利用MATLAB编制相应的模拟程序,计算出日光温室墙体各点的温度和热流。结果表明:该模型能够比较准确模拟日光温室土墙的温度。墙体内侧存... 为探明日光温室墙体层间温度变化及热量传递动态规律,采用有限差分法建立墙体一维非稳态导热模型,利用MATLAB编制相应的模拟程序,计算出日光温室墙体各点的温度和热流。结果表明:该模型能够比较准确模拟日光温室土墙的温度。墙体内侧存在有效蓄热层,它对日光温室室内热环境有积极的作用。墙体有效蓄热层的热流白天指向墙体外侧,夜间指向墙体内侧,因此它的厚度直接根据热流的方向确定。有效蓄热层与天气、墙体总厚度以及墙体热特性参数有关。2012-12—2013-01期间有效蓄热层厚度为0.26~0.45m不等,最大值出现在连续雪天。同时从理论上验证了3.0m厚的温室土墙内部存在热流相对稳定的"热稳定层"。 展开更多
关键词 日光温室 导热 MATLAB模拟 有限差分法
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热平流影响下湿润地表的通量-廓线关系 被引量:22
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作者 张强 胡隐樵 《大气科学》 CSCD 北大核心 1995年第1期8-20,共13页
在有热平流影响的湿润地表,对Businger—Dyer创立的经典通量-廓线关系作了简单的非线性作用修正。并利用热量和水汽输送方程两种不同简化方程分别对非线性修正因子α′v进行了理论分析和讨论,表明在热平流影响下的湿润... 在有热平流影响的湿润地表,对Businger—Dyer创立的经典通量-廓线关系作了简单的非线性作用修正。并利用热量和水汽输送方程两种不同简化方程分别对非线性修正因子α′v进行了理论分析和讨论,表明在热平流影响下的湿润地表α′v<1,且由理论方程推导出一个α′v与ζ的简化关系式。最后,用经参数化后得到的α′v表达式和修正后的相似性关系式联立构成的闭合方程组,以及用HEIFE的资料求解出αv及其它特征参数,并且拟合出αv与某些特征参数的经验关系。 展开更多
关键词 热平流 湿润地表 通量-廓线关系 热量 水汽输送
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正盘台隧道洞内空气和围岩温度场分析 被引量:21
5
作者 王仁远 朱永全 +2 位作者 高焱 方智淳 运凯 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第18期7464-7471,共8页
基于京张高铁第一长隧道正盘台隧道为研究对象,根据现场实测温度数据,应用ANSYS有限元软件求解计算模型温度场。以热传导方程为理论基础,分析影响隧道温度场的因素,并通过控制变量法计算得出不同工况下正盘台隧道内部温度场的变化规律,... 基于京张高铁第一长隧道正盘台隧道为研究对象,根据现场实测温度数据,应用ANSYS有限元软件求解计算模型温度场。以热传导方程为理论基础,分析影响隧道温度场的因素,并通过控制变量法计算得出不同工况下正盘台隧道内部温度场的变化规律,为研究隧道内部温度场问题及运营之后的防寒保养工作提供了一定的理论和数据基础。分析结果表明:通过计算值与实测数值的对比可发现,在当地最冷月,隧道内温度呈现"两头低、中间高"的趋势;隧道内围岩的初始温度是影响隧道整体温度场的主要因素,初始温度越高的工况,隧道整体温度越高,冻融圈深度和冻结里程越小,温度每升高5℃,冻结里程减小160 m;环境风速对于隧道进出口1000 m左右的区间段影响较大,此区域应作为防寒抗冻的重点;冻结时长是影响冻融圈深度的关键因素,冻结时间一个月、两个月、三个月的冻融圈深度为2.1、3、3.6 m。 展开更多
关键词 寒区隧道 传热方程 温度场 控制变量法
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螺旋椭圆扁管强化传热研究 被引量:10
6
作者 黄德斌 邓先和 +1 位作者 王扬君 黄素逸 《石油化工设备》 CAS 2003年第3期1-4,共4页
在设计的油 水换热实验台上,对4种不同结构的螺旋椭圆扁管和2种尺寸的直椭圆管套管式换热器进行了实验研究,归纳出了管内换热及阻力公式,对4种螺旋椭圆扁管的传热和阻力性能进行了比较分析,证明螺旋椭圆扁管是1种很有应用前景的换热元件... 在设计的油 水换热实验台上,对4种不同结构的螺旋椭圆扁管和2种尺寸的直椭圆管套管式换热器进行了实验研究,归纳出了管内换热及阻力公式,对4种螺旋椭圆扁管的传热和阻力性能进行了比较分析,证明螺旋椭圆扁管是1种很有应用前景的换热元件,特别是对高Pr(如各种油品)在低Re运行时层流或过渡流效果良好。 展开更多
关键词 换热器 螺旋椭圆扁管 强化传热 经验方程式
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圆轴承三维温度场的研究 被引量:17
7
作者 富彦丽 马希直 朱均 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期711-713,760,共4页
联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不... 联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不出现在油膜与轴瓦交界面 ,不同圆周位置沿膜厚方向的最高温度出现位置不同。证实了考虑三维温度得到的轴承的润滑性能与考虑二维温度得到的轴承润滑性能有很大的差异。采用 Newton- Raphson法求解广义雷诺方程和载荷平衡方程 ,采用快速扫描法求解由有限差分离散的能量方程和热传导方程 ,在计算中发现所使用的算法收敛速度快 。 展开更多
关键词 圆轴承 温度场 广义雷诺方程 能量方程 热传导方程
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层流场协同方程的验证及其性质 被引量:12
8
作者 苏欣 程新广 +1 位作者 孟继安 过增元 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期289-291,共3页
在粘性耗散一定的条件下,以热量传递势容耗散取得极值为优化目标,利用变分方法可以导出稳态层流对流换热的场协同方程。场协同方程的意义在于能够求解一定边界条件所对应的最佳速度场,从而实现最优的传热效果。本文采用二维方腔内空气... 在粘性耗散一定的条件下,以热量传递势容耗散取得极值为优化目标,利用变分方法可以导出稳态层流对流换热的场协同方程。场协同方程的意义在于能够求解一定边界条件所对应的最佳速度场,从而实现最优的传热效果。本文采用二维方腔内空气的层流对流换热模型,通过将最佳速度场与其它流场的换热结果进行比较,初步验证了场协同方程的正确性,并对场协同方程的优化过程和原理进行了深入的分析。 展开更多
关键词 对流换热 场协同方程 最佳速度场
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铝制板翅式换热器的传热与阻力特性的试验研究 被引量:5
9
作者 张小松 赵开涛 李舒宏 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期40-45,共6页
板翅式换热器具有良好的传热特性, 通过对自行设计的水—空气板翅式换热器进行的用作表面式空气加热器与表面式空气冷却器的试验, 得到了系列的传热与阻力特性的数据, 在此基础上获得了空气侧对流换热系数与摩擦系数的准则关系式。
关键词 板翅式 换热器 传热特性 阻力 试验研究
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传热管强化传热能质综合分析 被引量:9
10
作者 高青 卓宁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期90-95,共6页
依据能量有效利用的观点,利用热力学(火用)分析原理,对传热管换热过程进行了能质综合分析.在表征能质品位的(火用)参数基础上,将换热过程的传热特性和阻力特性有机地结合,提出了能质分析的无因次准则函数.根据该函数,以静态混合器强化... 依据能量有效利用的观点,利用热力学(火用)分析原理,对传热管换热过程进行了能质综合分析.在表征能质品位的(火用)参数基础上,将换热过程的传热特性和阻力特性有机地结合,提出了能质分析的无因次准则函数.根据该函数,以静态混合器强化传热管为例,简要分析换热过程的综合用能情况,从而探讨传热过程的热力学能量特性分析方法. 展开更多
关键词 传热学 能质分析 强化 传热
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圆轴承三维热流体动力润滑的研究 被引量:9
11
作者 富彦丽 马希直 朱均 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期469-474,共6页
联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不... 联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不出现在油膜与轴瓦交界面 ,不同圆周位置沿膜厚方向的最高温度出现位置不同。证实了考虑三维温度得到的轴承的润滑性能与考虑二维温度得到的轴承润滑性能有很大的差异。采用Newton-Raphson法求解广义雷诺方程和载荷平衡方程 ,采用快速扫描法求解由有限差分离散的能量方程和热传导方程 ,在计算中发现所使用的算法收敛速度快 ,大大节约了计算时间。 展开更多
关键词 润滑 圆轴承 温度场 广义雷诺方程 能量方程 热传导方程 热传导
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对流换热场协同的散度效应 被引量:11
12
作者 卢小平 俞树荣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2464-2468,共5页
场协同原理是基于稳态时层流热边界层的积分方程得到的,其正确性已得到了实验及数值验证。但目前尚缺乏从普遍意义上对场协同角的不同范围与附加当量源性质之间的关系,及其对换热过程产生强化或弱化的内在机理进行理论描述,而这些对于... 场协同原理是基于稳态时层流热边界层的积分方程得到的,其正确性已得到了实验及数值验证。但目前尚缺乏从普遍意义上对场协同角的不同范围与附加当量源性质之间的关系,及其对换热过程产生强化或弱化的内在机理进行理论描述,而这些对于应用场协同原理进行传热过程控制是至关重要的。本文通过建立描述对流换热过程的总热通量矢量的散度方程,给出了具有普适性的场协同原理的理论分析方法。结果表明,场协同的程度导致了散度的变化,而由于散度表征了区域内的源与区域边界上流的关系,所以分析场协同角在不同的变化范围时的散度效应,可以得到区域内附加当量源的性质,以及区域边界上总热通量矢量大小及方向的变化情况,从而说明流体流动换热过程被强化或弱化的原因。 展开更多
关键词 对流换热 场协同 理论分析 散度方程
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从场协同到热力学耦合:流动换热强化的热力学机制 被引量:9
13
作者 卢小平 俞树荣 郭丹丹 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期160-163,171,共5页
根据热流的散度方程,分析质量流与热流之间不同相位关系时流动换热强化的两种热力学机制。当质量流与热流之间同相位时,两者的相位差越小,流动换热的强度越大,它反映两个正熵产率的自发过程之间能量传递的场协同机制,且传热过程熵产率... 根据热流的散度方程,分析质量流与热流之间不同相位关系时流动换热强化的两种热力学机制。当质量流与热流之间同相位时,两者的相位差越小,流动换热的强度越大,它反映两个正熵产率的自发过程之间能量传递的场协同机制,且传热过程熵产率随传质过程熵产率的增加而增加;当质量流与热流之间反相位时,两者的相位差越大,流动换热的强度越大,它反映正熵产率的自发过程与负熵产率的非自发过程之间的能量转换的热力学耦合机制,且传热过程熵产率随传质过程熵产率的增加而减小。质量流与热流之间由同相位到反相位,分别对应着场协同时的能量传递机制及热力学耦合时的能量转换机制,共同反映了体系流动换热时能量的最小耗散原理。 展开更多
关键词 流动换热 散度方程 场协同 热力学耦合
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建筑节能参数对全年耗热量的影响研究 被引量:9
14
作者 陈华 郭娟利 +1 位作者 贾怡红 杜涛 《建筑节能》 CAS 2018年第1期90-94,共5页
以寒冷气候区典型城市天津的居住建筑为研究对象,选用节能计算软件PKPM,总结建筑自身节能因素对权衡计算建筑全年耗热量的影响规律。基于常用建筑参数的统计结果,选用典型的计算数据,采用控制变量的方法,每次仅改变单一变量,对模拟结果... 以寒冷气候区典型城市天津的居住建筑为研究对象,选用节能计算软件PKPM,总结建筑自身节能因素对权衡计算建筑全年耗热量的影响规律。基于常用建筑参数的统计结果,选用典型的计算数据,采用控制变量的方法,每次仅改变单一变量,对模拟结果数据进行多项式拟合,得到建筑全年耗热量与建筑自身因素的回归方程,结果发现,不同自身参数对能耗的影响程度不同,因此提出了对于不同建筑在权衡计算时进行参数调整的顺序,以满足节能设计要求。 展开更多
关键词 建筑节能 体形系数 窗墙比 传热系数 能耗计算 PKPM 全年耗热量 回归方程
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非线性渗流对裂隙岩体渗流传热过程的影响 被引量:8
15
作者 姚池 邵玉龙 +3 位作者 杨建华 何忱 黄帆 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1050-1058,共9页
提出了一种裂隙岩体的非线性渗流传热数值模型,首先将Forchheimer方程与雷诺方程耦合得到非线性渗流控制方程,然后结合传热控制方程,考虑裂隙与岩石基质之间的热量交换,研究了非线性渗流对裂隙岩体渗流传热过程的影响。通过与裂隙网络... 提出了一种裂隙岩体的非线性渗流传热数值模型,首先将Forchheimer方程与雷诺方程耦合得到非线性渗流控制方程,然后结合传热控制方程,考虑裂隙与岩石基质之间的热量交换,研究了非线性渗流对裂隙岩体渗流传热过程的影响。通过与裂隙网络非线性渗流试验数据对比,验证了裂隙岩体非线性渗流模型的有效性。最后,通过二维单裂隙和三维裂隙网络模型进行了非线性渗流传热分析。结果表明:该模型能够比较准确地描述裂隙岩体的非线性渗流特征,随着裂隙开度df的增加,流体的非线性效应不断加强,与达西条件下计算的渗流传热结果的偏差就越大,通过归一化导流系数T/T0确定临界水力梯度Jc,发现裂隙开度对临界水力梯度Jc起到主导性作用,且临界水力梯度Jc与裂隙开度df满足幂函数递减关系;归一化热突破时间t/t_0≥1,非线性条件下的稳定期要比线性条件下的稳定期长,并随着裂隙开度和裂隙数量的增大而增大。 展开更多
关键词 非线性渗流 渗流传热 Forchheimer方程 临界水力梯度 裂隙开度
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发汗控制方程的数学求解 被引量:7
16
作者 高伟 杨学实 《计算物理》 CSCD 北大核心 1991年第2期165-173,共9页
本文研究了发汗控制方程的求解问题,发现在一定条件下,采用变量替换,能够将其归入古典热传导方程一类,从而得到了解析解。在计算机上对该解析式进行数值计算,证实了解的存在、唯一和稳定性。初步探明了该类控制系统在工程应用中的理论... 本文研究了发汗控制方程的求解问题,发现在一定条件下,采用变量替换,能够将其归入古典热传导方程一类,从而得到了解析解。在计算机上对该解析式进行数值计算,证实了解的存在、唯一和稳定性。初步探明了该类控制系统在工程应用中的理论问题。该类方程的差分数值计算表明,当差分步长变小时,差分解很快逼近解析解。由于差分格式所限,存在R·BT=βτ/4h力关系,使得稳定的数值解限制在R及BT轴与上述关系曲线围成的区域内。再次证实了文献[2]的主要结论。 展开更多
关键词 发汗 数学分析 热传导 炮弹
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热示踪在潜流带中的研究进展
17
作者 许倍源 武丽文 +1 位作者 张明珠 俞烜 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第2期19-25,65,共8页
潜流带是地表水—地下水生态系统中的重要部分,它对供水滞洪、水污染控制、河流生态保护均具有巨大作用。在潜流带的研究中,热示踪技术可以很好地应用于渗流速度、有效热扩散系数等参数估计,揭示潜流带中的物质与能量交换的过程。热示... 潜流带是地表水—地下水生态系统中的重要部分,它对供水滞洪、水污染控制、河流生态保护均具有巨大作用。在潜流带的研究中,热示踪技术可以很好地应用于渗流速度、有效热扩散系数等参数估计,揭示潜流带中的物质与能量交换的过程。热示踪有着装置布置简单、环境效益友好、时间跨度优越等优点。传热机制作为热示踪基础理论中的重要部分,在以往国内的研究中缺乏深入的阐述。本文以传热机制为切入点,介绍不同河道中热传递方式的差异,简述传热方程及历来研究中解析解、数值解发展,最后探讨该技术面临的挑战及未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 潜流带 热示踪 传热机制 传热方程
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闭式循环喷雾冷却蒸发换热特性试验研究 被引量:6
18
作者 张伟 王照亮 徐明海 《流体机械》 CSCD 北大核心 2012年第11期59-65,共7页
在闭式循环喷雾冷却试验系统上,以蒸馏水为工质,研究了喷雾流量、表面结构对喷雾冷却换热性能的影响。从对流换热和蒸发换热比例关系的角度,对试验数据进行了整理。结果表明,热流密度、换热系数、对流热流密度均随表面温度和流量的增加... 在闭式循环喷雾冷却试验系统上,以蒸馏水为工质,研究了喷雾流量、表面结构对喷雾冷却换热性能的影响。从对流换热和蒸发换热比例关系的角度,对试验数据进行了整理。结果表明,热流密度、换热系数、对流热流密度均随表面温度和流量的增加而增加;但蒸发换热份额却随表面温度的升高和流量的降低而增加。槽面强化换热的机理在于其较高的蒸发换热能力,但流量越大强化换热效果愈弱。分别对光面和槽面的数据进行了无量纲拟合,得到了各自反映蒸发换热特性的无量纲准则方程,可方便用于工程设计。 展开更多
关键词 喷雾冷却 蒸发换热 槽面 无量纲方程
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基于HIE-FDTD方法的电磁热耦合分析快速计算方法研究
19
作者 牟春晖 陈娟 《现代应用物理》 2024年第1期116-125,共10页
基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(fini... 基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法求解热传导方程。由于HIE-FDTD方法只对1维空间偏导数采用隐式差分方法进行离散,因此时间步长不受电磁目标精细结构所在方向网格大小的限制。采用电磁热耦合分析快速计算方法对十字缝隙频率选择表面的电磁热耦合效应进行分析,并将仿真结果与采用传统FDTD方法、CST软件以及COMSOL软件的仿真结果进行对比,所有结果均相互符合。十字缝隙频率选择表面算例结果表明:在保证计算精度的前提下,采用HIE-FDTD方法的仿真时间仅为传统FDTD方法仿真时间的1/6,有效提高了电磁热耦合仿真的计算效率。 展开更多
关键词 混合显隐式时域有限差分 多物理场 电磁热耦合分析 热传导方程 频率选择表面
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熔体热辐射对晶体中温度场和应力场的影响 被引量:5
20
作者 曹余惠 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期8-13,共6页
熔体热辐射被晶体逐渐吸收的过程是光子将能量转移到晶格的过程。用导热微分方程描述晶体中温度场时,把吸收的辐射热当做晶体产生的内热,方程从Laplace形式变为Posson形式。仅从顶表面耗散热量的情况下,不考虑对辐射的... 熔体热辐射被晶体逐渐吸收的过程是光子将能量转移到晶格的过程。用导热微分方程描述晶体中温度场时,把吸收的辐射热当做晶体产生的内热,方程从Laplace形式变为Posson形式。仅从顶表面耗散热量的情况下,不考虑对辐射的吸收,晶体中轴向温度梯度为恒值。考虑对辐射的吸收,固液界面处轴向温度梯度最小,向上逐渐增加,最后趋于恒值。但这个恒值比不考虑辐射吸收时大,晶体具有较高的温度。晶体对熔体热辐射平均吸收系数是决定影响大小的主要因素。当吸收系数接近于零时(晶体完全透明)或吸收系数很大时(晶体完全不透明)辐射对晶体温度场的影响可忽略不计。辐射的吸收使晶体下部热应力轴向分量变小,晶体上部热应力轴向分量变大。 展开更多
关键词 温度场 热应力场 导热方程 熔体热辐射 晶体
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