传热系统的热力学优化准则

本文以最小焓损失和最小轴功损失的概念,分别对传热系统和传热动力系统,提出了各自的物理意义明确的热力学优化准则。运用本文提出的传热系统的热力学优化准则,对管内强制对流放热和管外冷凝放热的竖管进行了最优化分析。分析表明,δT=T_(out)-T_(im)的最优值较文献所得到的为高。本文还以轴功损失代替热量损失作为运行经费,提出了确定管道热缘经济厚度δec的计算公式。此式反映了管道内蒸汽热力状态对管道热绝缘经济厚度δec的影响。     

正拱环向开缝型爆破片的爆破性能

通过实验得出正拱环向开缝型爆破片的破坏机理,由此导出正拱环向开缝型爆破片的爆破压力计算公式。公式计算值与实验值相比,误差在±5%以内,可以满足工程应用的要求。     

圆筒形蒸汽过热炉的区域计算法

本文叙述了用区域法计算圆筒形蒸汽过热炉的数学模型。在区域法中,系统被分为表面区和气体区,其数目与计算结果的精度要求和计算时间有关。通过解每一区的能量平衡可得温度分布。本文给出了在圆筒炉中任意两区间的直接交换面积公式。这些式子可适用于任何大小的共轴气体区、柱面、炉底环形区。本文提供了一个关于圆筒炉的设计方法,计及管内对流传热与压力降,采用区域法计算炉子温度分布,从而预言了蒸汽、烟气、管表面、耐火墙的温度分布。     

基于三种亚格子模型的空腔振荡流动计算

使用三种亚格子应力模型,对长深比(L/D)为5的三维矩形开式空腔的可压缩流体进行大涡模拟计算。研究得到的空腔自激振荡频率与Rossiter公式计算结果和实验结果吻合良好,结果显示振荡能量主要集中在较低频率区域,压力幅值主要出现在前三阶模态。Dynamic Smagorinsky-Lilly(DSM)模型在空腔前后壁面附近区域的脉动强度分布比Smagorinsky-Lily(SM)模型更为接近实验值,Wall Adapting Local Eddy Viscosity(WALE)模型的脉动强度分布与实验值最为接近。由空腔底部监测点声压级分布及声压频谱图可以看出:WALE模型性能最佳,DSM模型结果也与实验结果相符合,SM模型的预测性能略差。     

物理量间接测量值误差的确定

用实验方法去研究物理规律,找出各个物理量之间的关系,离不开对物理量进行测量。物理量的间接测量和误差处理在物理实验中经常碰到,是广大科技人员十分关心的问题,本文就间接测量值的数据处理作些讨论。1 间接测量值的误差计算由直接测量的量代入一定的公式计算,得出结果,称之为间接测量值,直接测量有误差,间接测量也有误     

两种碳材料混合填充聚合物复合材料的导电特性及渗流阈值的计算模型

介绍了用碳纳米管与炭黑（或石墨）混合填充的聚合物复合材料的导电特性;阐述了混合填充聚合物体系的导电机理;介绍了基于线性混合规则和已占体积理论的渗流阈值的计算模型;分析了模型计算值与实验值的差异。利用已占体积理论,重新推导了混合填充体系渗流阈值的计算公式,并与文献公式做了比较。新公式表明：混合填充聚合物复合材料的渗流阈值是两种组分单独填充时的渗流阈值的加权平均值;碳纳米管和炭黑颗粒在混合填充体系中的排列方式与两者单独填充时的排列方式不同,导致文献公式的计算值与实验值存在差异。对此提出了“移走长度等量代换”的思路,并在此思路下导出了一种混合填充聚合物复合材料渗流阈值的计算模型,模型的计算值与实验值可以较好吻合。     

近视屈光手术后Haigis L公式在线计算人工晶体度数的准确性分析

目的 探讨屈光手术后在线Haigis-L公式计算人工晶体度数的准确性及临床意义。 方法 收集有角膜近视屈光术经历的白内障患者11例16眼,随机分为2组,A组采用Pentacam内置的Holladay-Ⅰ公式计算人工晶体度数; B组采用在线Haigis-L公式计算,比较2种计算公式计算结果的准确性。 结果 术后3月,2组患者最佳矫正视力(Log MAR)无明显差别,但是B组患者的裸眼视力优于A组,且差别有统计学意义(P<0.05)。预测屈光误差发现,B组预测误差<0.5 D,0.5～1 D,1～2 D的患者比例分别为37.5%,37.5%及25%; A组的比例分别为12.5%,37.5%及50%,差别具有统计学意义(P<0.05)。 结论 在线公式(Haigis-L)应用于LASIK屈光手术术后患者的人工晶体度数计算的准确度明显优于Pentacam内嵌Holladay-Ⅰ公式。     

Orbscan-Ⅱ在外伤性白内障晶状体屈光度计算中的应用

目的 探讨合并有角膜瘢痕的外伤性白内障人工晶状体屈光度精确的计算方法,以减少术后屈光误差,恢复良好的裸眼视力.方法 分析了2005年6月至2006年9月在笔者所在医院实施PHACO+IOL植入术的合并有角膜瘢痕的外伤性白内障患者43例(43眼),收集其术前分别用常规方法获得的角膜曲率值和植入的IOL屈光度(对照组)及用Orbscan-II所测得的角膜曲率数值代入公式SRK/T计算IOL屈光度(实验组),以及术后3个月行电脑和检影验光获得的术后屈光状态球镜值,并比较前后两种方法所得IOL屈光度的差别.结果 实验组IOL屈光度误差1D以下占73.47%,1~3D占26.53%,未出现3D以上的屈光误差;与常规角膜曲率计测得的角膜曲率值代入SRK-II公式计算的IOL屈光度(对照组)相比,用Orbscab-II所测得的角膜曲率值代入SRK-T公式计算的IOL屈光度误差在1D以上的比例减少28.47%.组间对比差异具有统计学意义(P<0.05).结论 对合并有角膜瘢痕的外伤性白内障,应用角膜地形图仪测得的角膜曲率值及用SRK/T公式计算的IOL屈光度更接近患眼的屈光状态.     

合成气一步法制二甲醚的固定床有效导热系数

当温度为180～320 ℃时,采用稳态法测定出气体静止时分别装填甲醇合成、甲醇脱水及混合催化剂的固定床有效导热系数范围依次为0.238 0～0.286 0,0.206 0～0.286 2和0.209 2～0.275 3。将实验数据与前人提出的几个常用的固定床有效导热系数关联式的计算值进行了比较,其中Kunii关联式的计算值与实验值吻合程度最好,关联式的计算值与3组实验值的最大误差分别为4.96%,3.63%,3.60%,标准偏差分别为0.78%,0.62%,0.63%。该模型可用于计算气体静止时合成气一步法制二甲醚体系的固定床有效导热系数。     

阻抗血流图法测定肺动脉收缩压

本文从肺阻抗血流图理论和心导管的若干实验事实出发,导出了二种由肺阻抗血流图计算肺动脉收缩压的方法——肺泡加压法和坐卧法。给出了应用这两种方法计算肺动脉收缩压的公式。通过18例矽肺病人将阻抗法估算的压力值与创伤性的心导管测量值作对照,两种方法与心导管测量结果高度相关,相关系数分别为0.81和0.84,P<0.005。两种阻抗法估算结果与心导管测压值间的回归方程分别为=0.817P_A+7.64和=1.126P_(A2)-5.35。本文还讨论了这两种方法的测量误差和适用范围。坐卧法的误差一般较小,但实测结果表明两种方法在统计学上无差异。     

恒壁温条件下水平管内气固两相对流传热

对恒壁温加热条件下水平管内空气-煤粉混合物的两相对流传热进行了数值模拟和试验研究。数值模拟结果表明：壁面总传热量和壁面与固体粉末间的传热量都随着固相颗粒直径的增大而减少、随着煤粉体积率的增大而增大,而固相颗粒直径和煤粉体积率对壁面与气体间的传热量的影响不大;对流传热的Nusselt数（N_u）随着Reynold数（Re_m）的增大而增大,且大Re_m时的增大趋势更快;对流传热的N_u随煤粉体积率基本成线性变化。根据数值模拟提出的恒壁温条件下气固两相对流传热N_u的关联式,与试验结果具有较好的一致性。     

水平圆管外自然对流传热的实时全息观测

建立了激光实时全息监测装置，以连续观察水平圆管外的自然对流传热。探索了实验条件，得到了传热系数与时间的关联式。     

蒸发式空冷器低密度翅片管束干工况换热及阻力特性

建立了工业用8排翅片管束空冷实验装置,讨论了翅片管干式空冷代替光管湿式空冷的可行性,研究低进口风温、风量对翅片管干式空冷换热的影响。实验结果表明：低进口风温下,翅片管干式空冷可用来代替光管湿式空冷换热,降低进口风温能有效强化翅片管干式空冷换热,其换热能力亦随着配风量的增加而提高。实验中翅片管管外换热系数和管束压降实验值与国外关联式计算结果有差别,拟合给出本实验翅片管管外传热关联式及管束压降关联式,为工业应用设计提供依据。     

螺旋管强化传热的CFD模拟与优化

在长度500 mm的螺旋管中,采用计算流体动力学（CFD）技术对椭圆形螺旋管、圆形螺旋管和旋转角螺旋管的传热性能进行了模拟计算。计算结果表明,旋转角螺旋管具有较好的传热性能。在旋转角螺旋管中有0°、15°、30°、45°、60° 5种不同的旋转角结构,其中以30°旋转角螺旋管的传热性能最好。以30°旋转角螺旋结构为基础,模拟了24°、26°、28°、32°、34°、36°等不同的旋转角螺旋结构,得到32°旋转角螺旋结构为最优,该结构螺旋管的出口温度比椭圆形螺旋管提高了19.50%,比0°旋转角螺旋管提高了11.68%。同时通过对椭圆形螺旋结构、圆形螺旋结构和32°旋转角螺旋结构进行压力和速度模拟,计算结果显示32°旋转角螺旋结构有更佳的压力分布和速度分布。     

矩形腔内冷水稳态自然对流换热的二维数值模拟

为了了解矩形腔内非Boussinesq流体自然对流换热的特有现象和规律,利用有限容积法对矩形腔内的冷水自然对流进行了一系列数值模拟,得到了不同宽深比、Rayleigh数下的流场和温度场,并对不同条件下的壁面传热特性进行了比较与分析。计算结果表明：随着宽深比的增大,流动逐渐增强,流胞数逐渐增多,壁面平均Nusselt数逐渐增大,并趋于某一定值;随着Rayleigh数的增加,换热能力也会增强,而且流动结构的转变会在更小的宽深比下发生。采用逐步线性回归方法,得到了关于热壁平均Nusselt数的传热关联式。     

顶烧型转化炉的数学模拟——烟气流型对传热的影响

在区域法计算转化炉中辐射传热的基础上,研究了三种烟气流型(活塞流、抛物流、射流)对转化炉中的传热与转化工艺过程的影响。数学模拟结果表明:不同烟气流型时,炉内的温度场和管壁热流量分布的差别是明显的,但对转化过程计算的总结果影响不大;结果均能与工业实测值相吻合。在此基础上定量分析了转化炉管内、管外传热热阻。     

多孔泡沫金属换热器内部的非热力学平衡

应用Brinkmanextended Darcy流动模型,对恒热流密度条件下,方形轴流式多孔泡沫金属换热器内流体与泡沫金属之间的瞬时局部非热力学平衡情况进行了分析。结果表明：当流体在低孔隙率、低ppi数的多孔泡沫金属通道内低速流动,以及当流体和多孔泡沫金属间存在较大的导热能力差异时,两者间的瞬时局部温差较大,不可忽略。     

波形折流杆换热器的工业实验研究

对波形折流杆换热器的传热性能和壳程流体阻力性能进行了工业实验研究，管程流体为工业热醋酸，壳程流体采用循环冷却水。通过实验得到了该换热器在设计工况下的总传热系数，并应用修正的威尔逊图解法得到了管程、壳程传热准数关系式。     

醛酸乙烯合成环柱状催化剂固定床传热参数

采用径向测温方法和拟均相二维模型,对乙烯氧乙酰化合成醋酸乙烯环柱状催化剂在固定床中的传热特性按工业生产条件进行了测定,并考察了催化剂尺寸对传热性能的影响。对实验数据分别用有限差分法及正交配置法进行处理,得到了固定床一维热系数ｈ,二维径向传热参数Ｋｅｒ,ｈｗ与雷诺准数Ｒｅ的关系式。     

热应激预处理缩短皮管断蒂时间的实验研究

目的:探讨热应激预处理对皮管的保护作用以及缩短皮管断蒂时间的可行性.方法:以Labrador犬为实验对象建立动物模型,行双侧下腹部皮管成形术,分为实验侧和对照侧进行自身对照,术后用红外线热疗仪对实验侧皮管局部加温进行热应激预处理,再分别延迟0 h、24 h、48 h、72 h、1周、2周皮管断蒂,对照侧皮管未经热应激预处理直接断蒂,每一时间段组各4只动物,断蒂7 d后观测比较两侧皮管存活情况,并用免疫组化ABC法观察两侧皮管组织中热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)的相应动态变化.结果:实验侧皮管组织内HSP70表达阳性,以热应激预处理后延迟24 h及48 h断蒂皮管的表达最强,对照侧则均呈阴性;24 h、48 h、72 h、1周和2周各时段,热应激预处理侧(实验侧)的皮管存活率大于对照侧,两者差异有统计学意义(P＜0.05).结论:热应激预处理对皮管具有保护作用,能够提高皮管断蒂以后的存活率,缩短皮管断蒂时间,其机制可能与热应激预处理后皮管HSP70的诱导合成有关.