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热采井筒瞬态温度场的数值模拟分析 被引量:16
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作者 高学仕 张立新 +1 位作者 潘迪超 郑金军 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2001年第2期67-69,共3页
利用有限元分析软件ANSYS分析了热采井筒的瞬态传热。分析结果表明 ,随着注汽的进行 ,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小 ,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此 ,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间 ,则... 利用有限元分析软件ANSYS分析了热采井筒的瞬态传热。分析结果表明 ,随着注汽的进行 ,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小 ,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此 ,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间 ,则可以通过适当地增大单位时间的注汽量来降低能量损失。 展开更多
关键词 油井 热采井 温度场 加热区 瞬态传热 数值模拟 ANSYS分析软件
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埋地热含蜡原油管道的非稳态传热问题 被引量:20
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作者 崔秀国 张劲军 《中国工程科学》 2003年第7期77-83,共7页
我国生产的原油大多为含蜡原油 ,加热输送是含蜡原油的主要输送方式。埋地热含蜡原油管道的运行中涉及若干复杂的非稳态传热问题。从管内原油传热 (内部传热 )和管道与外部环境的传热 (外部传热 )两方面 ,分析和总结了含蜡原油管道非稳... 我国生产的原油大多为含蜡原油 ,加热输送是含蜡原油的主要输送方式。埋地热含蜡原油管道的运行中涉及若干复杂的非稳态传热问题。从管内原油传热 (内部传热 )和管道与外部环境的传热 (外部传热 )两方面 ,分析和总结了含蜡原油管道非稳态传热问题的研究现状 ,介绍了管道在土壤中传热的影响因素 ,比较了其各种解析和数值解法 ,阐述了管道停输状态下管内含蜡原油相变传热的规律及研究方法 ,讨论了非稳定流动状态下管内油流的水力—热力耦合问题及求解方法 ,指出了埋地热含蜡原油管道的非稳态传热方面需进一步研究的问题。 展开更多
关键词 石蜡基原油 管道输送 非稳态传热
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微型换热器瞬态传热分析 被引量:26
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作者 钱中 《压力容器》 北大核心 2011年第9期26-29,36,共5页
以用于芯片冷却的微型换热器为研究对象,建立三维仿真模型,分析其在热负荷按指数型和周期型变化情况下的瞬态传热。根据获得的换热器温度场、温度梯度和热应力分布,比较了纯铜和氮化硅复合物两种材质对换热器的散热性能,结果表明:铜优... 以用于芯片冷却的微型换热器为研究对象,建立三维仿真模型,分析其在热负荷按指数型和周期型变化情况下的瞬态传热。根据获得的换热器温度场、温度梯度和热应力分布,比较了纯铜和氮化硅复合物两种材质对换热器的散热性能,结果表明:铜优良的导热性能使得铜换热器在稳态工况下散热性能优于复合材质换热器,但瞬态分析显示,氮氧化硅复合物在结构强度方面的优势利于换热器长期稳定工作在波动幅度较大的负荷下,很具有吸引力。本文工作对于微型换热器进一步研发具有参考价值。 展开更多
关键词 微型换热器 瞬态传热 温度场 热应力
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内燃机排气歧管瞬态热流体-热应力耦合仿真的研究 被引量:21
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作者 董非 蔡忆昔 +2 位作者 范秦寅 姜树李 郭晨海 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期854-859,共6页
采用直接耦合法对内燃机排气歧管进行瞬态热流体-热应力的耦合仿真。详细研究了仿真过程中瞬态温度加载、高阶单元生成及中间节点温度插值等问题的处理方法,分析了网格疏密、时间步长对计算精度、计算时间的影响。排气歧管瞬态热流场的... 采用直接耦合法对内燃机排气歧管进行瞬态热流体-热应力的耦合仿真。详细研究了仿真过程中瞬态温度加载、高阶单元生成及中间节点温度插值等问题的处理方法,分析了网格疏密、时间步长对计算精度、计算时间的影响。排气歧管瞬态热流场的仿真结果得到了试验的验证,同时比较了瞬态与稳态热流体-热应力计算结果的差异,从而证明了进行排气歧管瞬态热流体-热应力耦合仿真的必要性和有效性。 展开更多
关键词 内燃机 排气歧管 瞬态传热 流固耦合仿真
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鼓式制动器三维热-机耦合温度场仿真 被引量:19
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作者 赵凯辉 魏朗 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期32-36,共5页
通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果。A测试... 通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果。A测试点温升试验结果与仿真结果对比,两者变化趋势相同,且吻合较好。对在惯性制动工况下的鼓式制动器温升主要影响因素(车速和道路坡度)进行了仿真分析。 展开更多
关键词 鼓式制动器 瞬态传热 热-机耦合 仿真
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深层高压气藏井筒不稳态传热压力温度耦合计算方法 被引量:18
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作者 廖新维 冯积累 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-69,共3页
深层高压气藏井筒流动是不稳态热流问题。综合考虑井筒中压力、温度之间的相互影响,建立了井筒压力、温度分布耦合计算模型,包括温度计算模型和压力计算模型,采用解析解和数值解相结合的方法给出耦合算法。在温度计算模型中,考虑井筒中... 深层高压气藏井筒流动是不稳态热流问题。综合考虑井筒中压力、温度之间的相互影响,建立了井筒压力、温度分布耦合计算模型,包括温度计算模型和压力计算模型,采用解析解和数值解相结合的方法给出耦合算法。在温度计算模型中,考虑井筒中传热以及井壁向地层传热均是不稳态过程;在压力计算模型中,考虑摩擦阻力和动能变化的影响。用该模型计算塔里木油田YH23-1-14井的压力、温度,与实测压力、温度数据进行比较分析的结果表明,计算模型的精度很高。 展开更多
关键词 深层气井 不稳态传热 压力 温度 耦合计算
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加气混凝土墙体非稳态传热的数值模拟 被引量:13
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作者 魏玲 童艳 +2 位作者 陈桂英 朱顺兵 何嘉鹏 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第2期53-56,共4页
准确地确定围护结构动态热特性模型,有利于建筑室内热环境的设计和建筑节能。随着当今计算机速度的不断提高,有限体积法得到了很大的发展。应用有限体积法对华东地区加气混凝土墙体进行非稳态传热研究,并与传统的实心粘土砖外墙能耗进... 准确地确定围护结构动态热特性模型,有利于建筑室内热环境的设计和建筑节能。随着当今计算机速度的不断提高,有限体积法得到了很大的发展。应用有限体积法对华东地区加气混凝土墙体进行非稳态传热研究,并与传统的实心粘土砖外墙能耗进行比较,指出在该地区使用加气混凝土外墙可以实现墙体节能50%的目标。 展开更多
关键词 有限体积法 非稳态传热 加气混凝土外墙 节能
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壁温对内燃机缸内传热影响的试验研究 被引量:7
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作者 钱兰 陈宁 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期91-95,共5页
提出了壁温对内燃机缸内瞬态传热的影响问题。在保证其它影响因素不变的条件下,利用作者研制出的一种特殊表面热电偶,成功地使壁温条件独立,并在一台点火式发动机上进行了试验。实测了不同壁面平均温度下的表面温度波动形态及在不同... 提出了壁温对内燃机缸内瞬态传热的影响问题。在保证其它影响因素不变的条件下,利用作者研制出的一种特殊表面热电偶,成功地使壁温条件独立,并在一台点火式发动机上进行了试验。实测了不同壁面平均温度下的表面温度波动形态及在不同工况下表面温度波形的壁温特性与表面热流率的壁温特性。结果表明,壁面温度水平对传热特性确有影响,这种影响已显示出具有某种规律性。 展开更多
关键词 内燃机 瞬态传热 壁面温度 薄膜热电偶
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三维瞬态方形管流的热流固耦合数值模拟 被引量:15
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作者 张健 黄晨光 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期232-239,共8页
以主动冷却发动机壁板为模型,考虑受均匀热流载荷作用下方形管在流体冷却过程中的共轭传热问题,建立了防热涂层、固体管道和冷却液的三维耦合模型。利用数值离散方法进行了瞬态热流固耦合分析,得到了固体结构和流场的瞬态温度场、界面... 以主动冷却发动机壁板为模型,考虑受均匀热流载荷作用下方形管在流体冷却过程中的共轭传热问题,建立了防热涂层、固体管道和冷却液的三维耦合模型。利用数值离散方法进行了瞬态热流固耦合分析,得到了固体结构和流场的瞬态温度场、界面热流及结构应力分布规律。结果表明:在冷却液的作用下结构温度能达到稳定值,但油冷情况下稳态温度值高于水冷情况;在流固界面处温度沿流向逐渐上升,且壁面热流分布在界面上下表面处随时间变化情况不同,在结构边角处出现较大的应力集中。 展开更多
关键词 热流固耦合 瞬态传热 热应力 层流 湍流
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流固耦合在涡轮叶片瞬态传热仿真中的应用 被引量:12
10
作者 郭军刚 胡丽国 +2 位作者 王春侠 张文海 赵伯洋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第4期455-460,共6页
为真实模拟超高速转子的工作性能,必须对涡轮叶片进行流体-热-结构耦合分析。将有限元软件中提供的流固耦合仿真技术应用到涡轮叶片瞬态传热计算中,利用ANSYS CFX建立了涡轮叶片与高温燃气的流固耦合传热模型,该模型既包括了固体与固体... 为真实模拟超高速转子的工作性能,必须对涡轮叶片进行流体-热-结构耦合分析。将有限元软件中提供的流固耦合仿真技术应用到涡轮叶片瞬态传热计算中,利用ANSYS CFX建立了涡轮叶片与高温燃气的流固耦合传热模型,该模型既包括了固体与固体之间的接触传热,也包括了流体与固体之间的耦合传热。以某涡轮转子为例进行了流-固-热耦合分析仿真计算,获得叶片的瞬态温度场分布和热应力。在此基础上结合整个涡轮叶片的实际工作状况对其模拟结果进行定性分析,验证其分析方法的可行性,为实际涡轮叶片设计优化提供了理论依据,有助于叶片加工工艺方法的改进。 展开更多
关键词 涡轮叶片 温度场 流固耦合 瞬态传热
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210t钢包钢水温降规律的数值模拟 被引量:12
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作者 杨治立 朱光俊 +1 位作者 王宏丹 龙潇 《炼钢》 CAS 北大核心 2011年第2期61-64,共4页
通过建立钢包有限元传热数学模型,模拟钢包传热过程的瞬态温度场。分别采用代表值法和能量守恒法分析重庆钢铁股份公司炼钢厂210 t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响,预测了不同工况的钢水温降速率,并与实测值进行了对... 通过建立钢包有限元传热数学模型,模拟钢包传热过程的瞬态温度场。分别采用代表值法和能量守恒法分析重庆钢铁股份公司炼钢厂210 t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响,预测了不同工况的钢水温降速率,并与实测值进行了对比。结果表明:钢包烘烤温度对钢水温降影响很大;钢水浇铸过程中温降速率比静置时要大;实测的温降速率介于能量守恒法和代表值法计算值之间。模拟结果为重庆钢铁股份公司炼钢厂减少钢水温降提供了依据。 展开更多
关键词 瞬态温度场 有限元 传热 烘烤温度 钢水 温降
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连续射击下的枪管瞬态传热模型 被引量:12
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作者 冯国铜 周克栋 +3 位作者 赫雷 王靖亚 张英琦 李峻松 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期75-79,85,共6页
针对连续射击过程中周期性瞬态热冲击引发的身管烧蚀问题,建立了身管一维瞬态传热的数学模型。采用能量平衡法,应用交替隐式差分格式(ADI),推导了内节点及边界点的有限差分方程,以经典内弹道数值计算结果为基础,通过VB编程求解了连续射... 针对连续射击过程中周期性瞬态热冲击引发的身管烧蚀问题,建立了身管一维瞬态传热的数学模型。采用能量平衡法,应用交替隐式差分格式(ADI),推导了内节点及边界点的有限差分方程,以经典内弹道数值计算结果为基础,通过VB编程求解了连续射击120发弹过程中某12.7 mm机枪枪管的温度场分布。采用红外热像仪对身管外壁温度进行了测试,数值仿真结果相对于实验结果的误差小于10%,所建模型及采用的算法是有效的。研究得到的枪管温度场的变化规律为更加深入地研究身管烧蚀机理、设计身管结构以及预测身管寿命提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 机枪 身管温度 身管烧蚀 瞬态热传导 数值仿真
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高温高压气井井筒温度场计算与分析 被引量:12
13
作者 王轲 刘彪 +1 位作者 张俊 苏昱 《石油机械》 北大核心 2019年第1期8-13,共6页
为确保高温高压气井的安全钻井,有必要对高温高压气井的井筒温度场进行研究。考虑井筒流体与地层传热,根据热力学定律和能量守恒定律,建立了钻井液循环期间钻柱内及环空流体瞬态温度模型,分析了钻井液排量和循环时间对环空温度的影响。... 为确保高温高压气井的安全钻井,有必要对高温高压气井的井筒温度场进行研究。考虑井筒流体与地层传热,根据热力学定律和能量守恒定律,建立了钻井液循环期间钻柱内及环空流体瞬态温度模型,分析了钻井液排量和循环时间对环空温度的影响。研究结果表明:循环温度与静温剖面的偏离程度随循环排量和循环时间的增加而增大;小排量时环空钻井液温度比排量较大时更接近于静温剖面;随着排量的增加,井底循环温度逐渐降低;在相同排量下,随着循环时间的延长,环空瞬态温度场偏离静止温度场越多,环空温度逐渐趋于稳定。基于该瞬态温度模型,结合顺北鹰1井参数,计算得到的钻井液出口温度与现场实测值很接近,相对误差均在7%以内,验证了模型的可靠性。 展开更多
关键词 高温高压 气井 井筒 瞬态温度 钻井液排量 循环时间 传热
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混凝土箱梁桥温度场的模拟 被引量:12
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作者 吴六政 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期65-69,共5页
为了精确模拟混凝土箱形梁桥中温度场的分布情况,详细地分析了影响温度场变化的主要因素,并把这些影响因素转化成热传导的边界条件,施加在桥梁结构上,然后进行有限元瞬态热传导分析,就得到任意时刻桥梁结构的温度场。通过实例计算,说明... 为了精确模拟混凝土箱形梁桥中温度场的分布情况,详细地分析了影响温度场变化的主要因素,并把这些影响因素转化成热传导的边界条件,施加在桥梁结构上,然后进行有限元瞬态热传导分析,就得到任意时刻桥梁结构的温度场。通过实例计算,说明了利用该方法计算出的温度分布和温差极值比现行规范与实际更接近,以此为基础计算出来的温度应力更准确。 展开更多
关键词 桥梁工程 温度场 有限单元法 瞬态热传导
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深层页岩气水平井井筒瞬态温度场研究与应用 被引量:11
15
作者 付建红 苏昱 +2 位作者 姜伟 钟成旭 李郑涛 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期165-173,共9页
深层页岩气水平井钻井过程井筒瞬态循环温度对旋转导向工具的选择具有重要作用。基于井筒与地层间的对流换热机理及能量守恒原理,建立了井筒瞬态温度场模型;分析了循环时间、排量、水平段长度和入口温度对井筒瞬态温度的影响;优选了页... 深层页岩气水平井钻井过程井筒瞬态循环温度对旋转导向工具的选择具有重要作用。基于井筒与地层间的对流换热机理及能量守恒原理,建立了井筒瞬态温度场模型;分析了循环时间、排量、水平段长度和入口温度对井筒瞬态温度的影响;优选了页岩气水平井轨迹控制方法,提出了降低井底循环温度的工程措施。结果表明,上部井段环空钻井液循环温度随循环时间和排量的增加而增加,而下部井段环空钻井液循环温度反而降低;随着水平段长度增加,环空钻井液循环温度增加,水平段越长,循环降温效果越低;随着钻井液入口温度增加,钻井液出口温度增加,下部井段环空钻井液循环温度随入口温度的变化较小。当垂深超过4000 m后,水平段较短时,可采用旋转导向钻井工具;水平段较长,井底循环温度高于135℃后,推荐采用螺杆配LWD测量工具。采用增加循环时间、排量及边循环边下钻的方式可降低井底循环温度,以确保旋转导向工具和LWD工具处于安全工作温度内。 展开更多
关键词 深层页岩气 水平井 井筒温度 瞬态传热 旋转导向 LWD
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待熔光子晶体光纤中的热传导特性 被引量:10
16
作者 付广伟 毕卫红 金娃 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2372-2379,共8页
在光子晶体光纤(PCF)的熔接过程中,由于包层空气孔结构的存在,同在熔接过程中存在着潜在的空气孔形变,使得加热过程更为复杂。对待熔的光子晶体光纤的热传导特性进行了研究,以二氧化碳激光作为熔接热源,根据传热学及能量守恒定律建立三... 在光子晶体光纤(PCF)的熔接过程中,由于包层空气孔结构的存在,同在熔接过程中存在着潜在的空气孔形变,使得加热过程更为复杂。对待熔的光子晶体光纤的热传导特性进行了研究,以二氧化碳激光作为熔接热源,根据传热学及能量守恒定律建立三维对称的热传导模型,进而对光子晶体光纤熔接的瞬态传热过程进行仿真分析和实验研究。分析表明,该模型可以很好地确定影响光子晶体光纤熔接过程中热传导特性的各个主要因素,为最终确定最佳熔接条件建立理论基础。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 数学模型 瞬态热传导 最佳熔接条件
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火焰筒热疲劳分析与寿命估计 被引量:8
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作者 耿小亮 郭运强 +1 位作者 张克实 秦亮 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期305-309,共5页
发动机火焰筒的热疲劳损伤是导致火焰筒失效的主要原因。在火焰筒温度急剧变化过程中,结构上存在温升滞后现象,热冲击载荷造成局部高温区压缩塑性变形;在持续升温与停车降温过程中,结构自身约束导致此处形成拉伸应力,引发循环塑性行为,... 发动机火焰筒的热疲劳损伤是导致火焰筒失效的主要原因。在火焰筒温度急剧变化过程中,结构上存在温升滞后现象,热冲击载荷造成局部高温区压缩塑性变形;在持续升温与停车降温过程中,结构自身约束导致此处形成拉伸应力,引发循环塑性行为,从而产生疲劳裂纹。基于该机理,采用有限元方法模拟不均匀温升和循环过程及应力应变的变化,并结合Coffin-Manson规律对火焰筒寿命进行预测,与实际情况对比,说明该机理的合理性。 展开更多
关键词 火焰简 热疲劳 瞬态传热 裂纹
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连续玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料拉挤成型中的工艺参数 被引量:9
18
作者 荆蓉 张锐涛 +4 位作者 孟雨辰 王彦辉 张兴刚 赵玉 张用兵 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2782-2788,共7页
采用复合纱拉挤方法制备连续玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)热塑性复合材料,研究了复合纱拉挤成型过程中模具温度及拉挤速度对GF/PP复合材料截面中心温度的影响。以傅里叶定律为理论基础,分析了拉挤过程中模腔内的瞬态传热过程;建立了工艺参数... 采用复合纱拉挤方法制备连续玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)热塑性复合材料,研究了复合纱拉挤成型过程中模具温度及拉挤速度对GF/PP复合材料截面中心温度的影响。以傅里叶定律为理论基础,分析了拉挤过程中模腔内的瞬态传热过程;建立了工艺参数矩阵,通过有限元数值计算,预测了不同模具温度、拉挤速度下GF/PP复合材料截面中心的温度变化,优选了工艺参数组合。通过实验制备不同温度、不同拉挤速度的GF/PP复合材料,并进行弯曲模量测试及截面形貌观察。结果表明:在GF/PP复合纱拉挤过程中,拉挤速度不宜超过350 mm/min,模具熔融区温度设定应高于180℃;GF/PP复合材料在150℃-230℃-50℃成型温度、100 mm/min拉挤速度的工艺参数设定下获得最优的制品力学性能;在设定拉挤参数时,拉挤速度相较于熔融区温度更重要。 展开更多
关键词 玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)复合纱 热塑性拉挤 瞬态传热 模具温度 拉挤速度
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热油管道与土壤环境间不稳定传热的耦合研究 被引量:4
19
作者 崔慧 《油气储运》 CAS 北大核心 2005年第7期17-21,共5页
通过对因输量、加热温度等因素引起的埋地热油管道非稳态运行过程的研究,提出了以管外壁与土壤交界处的热流量作为耦合参数的数学模型,并给出了热流量的简单有效的处理方法。以大量的算例为基础,对实际运行数据和计算结果进行了对比分析... 通过对因输量、加热温度等因素引起的埋地热油管道非稳态运行过程的研究,提出了以管外壁与土壤交界处的热流量作为耦合参数的数学模型,并给出了热流量的简单有效的处理方法。以大量的算例为基础,对实际运行数据和计算结果进行了对比分析,验证了该模型及方法的合理性,其处理方法为埋地热油管道非稳态问题的研究提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 热油管道 土壤环境 不稳定传热 输量 加热温度 耦合参数 数学模型
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涡轮叶片内部冷却通道传热和压力分布特性的实验 被引量:8
20
作者 陈伟 阚瑞 +1 位作者 任静 蒋洪德 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2779-2786,共8页
针对带45°肋片圆形弯头U型通道进行了传热和压力分布特性的实验研究.实验中进口雷诺数变化范围在30 000-55 000之间.研究表明,肋片引起的横向二次流在弯头前区域是强化传热的主要因素.不同雷诺数下传热分布和压力分布的趋势完全一... 针对带45°肋片圆形弯头U型通道进行了传热和压力分布特性的实验研究.实验中进口雷诺数变化范围在30 000-55 000之间.研究表明,肋片引起的横向二次流在弯头前区域是强化传热的主要因素.不同雷诺数下传热分布和压力分布的趋势完全一致,但弯头区后半段上传热分布有所差异.通道中的最大压降出现在弯头区,进口雷诺数越大,弯头损失系数和总损失系数都有所减小.流体在圆形弯头中,加速效果没有矩形弯头强烈,弯头区和弯头后的传热较矩形弯头都有较大幅度地减小. 展开更多
关键词 带肋U型通道 瞬态液晶 传热 压力损失 内部冷却
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