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[期刊] 技术经济与管理研究
[作者]
尹燕军
对双热臂电热微致动器的温度场分布研究,直接关系到结构参数的设计。分析温度场研究的数学建模,计算温度场的相关参数,研究热对流、电压、电阻率、微致动器与基底之间距离的影响规律。
关键词：
双热臂电热 微致动器 温度场 数学建模
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
曾颖宇 蒋晓华
烧结钕铁硼永磁体电导率高,永磁体内涡流有导致永磁体热失磁的风险,因而电机永磁体的温升分析非常重要。该文提出一种基于集总参数热路的永磁体温升分析方法,用有限元法分析定子温度场得到定子等效热路参数,用计算流体动力学方法分析定子开槽下的气隙热阻。应用该方法分析了一台30kW 4极电机的永磁体温度,与红外测温结果相比,在永磁体涡流损耗较大的脉宽调制(PWM)电压激励的情况下,永磁体与定子外圆温度差的计算值与实验测量值相差小于3.7%。采用该方法能较准确地根据电机定子外圆温度预测电机转子永磁体温度。
关键词：
永磁体 温升分析 热路 温度场 流场
[期刊] 林业科学
[作者]
褚鑫 周世玉 刘大伟 杜光月 曹正彬 刘晓平 周玉成
【目的】提出基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的木质地板蓄热性能温度场预测算法,为木质地板蓄热性能分析提供数据支撑。【方法】以地采暖地板蓄热性能分析仪密闭绝热圆柱腔为研究对象,在腔体内部布设由150个温度传感器组成的6层阵列,将腔体内部分为150个子空间。首先,将腔体内温度传感器序号和时间作为系统输入,传感器阵列采集的温度值作为系统输出,构建ANFIS温度场模型。然后,将所选用的训练数据输入模型,调整相应参数,完成封闭腔温度场时间模型训练。最后,将其他未参与训练数据输入到已训练好的模型中,得到预测值,并通过相应计算公式验证该方法对木质采暖地板温度场预测分析的适用性。【结果】温度场预测值拟合度达0.988以上,拟合误差也控制在较低水平,其中均方误差低于0.19%、最大相对误差低于1.22%、平均相对误差低于0.36%。【结论】基于ANFIS的封闭腔温度场预测模型能够完整表达出试验仪器腔体的温度场特征,且在建模的简化度、泛化能力和稳健性上均具有较好表现,能够用已被训练过的系统较好地对传感器任意时间点进行温度预测。
关键词：
地采暖地板 封闭腔 温度场 ANFIS
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
曹少辉 习勇 田仲初
选取秋季晴天、春季阴天及夏季晴天三种典型的天气对大乌江特大桥桥墩内部温度进行测试,并对现场实测的大量温度数据进行回归分析,整理出桥墩最不利的升温温度梯度模式,拟合出桥墩沿横向的分段直线式温度梯度模式;采用有限元软件ANSYS对桥墩截面进行数值分析,并与实测温度进行比较,验证了模型数值分析的可靠性。
[期刊] 林业科学
[作者]
周世玉 杜光月 褚鑫 刘晓平 周玉成
【目的】基于测试获取的有限点温度数据,采用BP神经网络对封闭腔内部时间和空间维度的温度场进行预测,为地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。【方法】基于课题组自行研制的地采暖地板释热温度场测试设备,获取测试腔体内部测点的温度数据,并划分为神经网络训练集和测试集:时间维度上,将每个测点的三维空间坐标和该测点前3个时间节点的温度值作为输入,各个测点第4个时间节点的温度值作为输出,其中,前80组作为训练集,后28组作为测试集;空间维度上,均匀选出总量4/5测温点的数据作为训练集,剩余1/5测温点的数据作为测试集。基于训练集,分别建立时间和空间维度的BP神经网络模型,并由测试集完成对模型的验证。【结果】时间维度上,平均相对误差(MRE)=0.269 2%,最大相对误差(MAE)=5.916 0%,均方误差(MSE)=0.422 4%,拟合度(R~2)=0.998 7;空间维度上, MRE=0.364 2%,MAE=4.781 8%,MSE=0.521 9%,R~2=0.998 5。【结论】BP神经网络方法预测结果可信度较高,可有效获取地采暖地板检测腔体内部连续完整的温度场,为后续地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。
关键词：
地采暖地板 封闭腔 温度场预测 神经网络
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
安元 王正中 杨晓松 肖旻 孙杲辰
【目的】对季节性冻土区衬砌渠道在太阳辐射作用下的温度场进行数值模拟,分析太阳辐射对渠道温度分布的影响。【方法】利用Hottel太阳辐射模型,结合热传导理论和有限元分析方法,考虑渠道自身的遮蔽作用,对太阳辐射作用下的梯形衬砌渠道的温度场进行计算。【结果】提出了梯形渠道太阳辐射的计算方法;衬砌渠道表面太阳辐射的日变化表现为早晚最小、中午最大;渠道阴、阳坡接受到的太阳辐射差异明显,阴坡太阳总辐射约为阳坡的20%;渠道表面温度的日变化趋势与大气温度相同,近似为正弦分布,其温度变幅小于大气温度变幅,变化滞后于太阳辐射约2.5h,阴、阳坡温度最大相差4℃左右,阳坡温度值与日间温度增加速率均大于阴坡。【结论...
关键词：
季节性冻土 衬砌渠道 温度场 太阳辐射
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢忠球 周先雁 邓宗伟
采用有限元的方法考虑地应力与温度应力的耦合作用,分析了在不同的边界温度作用下边坡应力场的交变特性和作用特点;边坡喷层面与岩层结合面处的剪应力的分布规律.指出在温度应力与地应力的耦合作用下,喷砼边坡坡顶与坡脚均为容易发生破坏的地方,通常坡顶的破坏形式为拉张破坏而坡脚则为剪切破坏.分析所得的温度场变化和变形与观测值变化规律一致,当温度变化剧烈时,边坡的防护必须考虑温度应力的影响.在分析喷射混凝土边坡变形机制的基础上,提出了相应控制措施,为优化工程设计、施工方案提供可靠的、定量的科学依据.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
万琛 陈红 田皓予 崔前锦 李光辉 府胜杰 周建飞
为解决宽皮柑橘蒸烫去皮效果差、果肉品质受损等问题，基于有限元法建立宽皮柑橘的传热模型，考察宽皮柑橘在蒸烫条件下内部温度场的变化规律，并对不同果径宽皮柑橘的蒸烫时间进行预测。结果表明：在蒸烫处理时，蒸汽与柑橘果皮表面发生对流换热使其温度骤升，热量沿径向向果肉中心传递。随着蒸烫时间的延长，柑橘沿径向受热更加均匀，果肉表面温度迅速升高而后趋于稳定，其传热速率先升后降。果径越小，果肉表面传热速率越大，并且在同一蒸烫时间下果肉表面温度也越高。为保证柑橘果肉品质不会受损，小果径柑橘蒸烫时间应小于77 s，大果径柑橘蒸烫时间应小于172 s。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李祯 张桂兰 李博 山其米克
为了提高木质材料的导热性能,获得一种板面温度分布均匀、节能降耗的地面采暖材料,选取木质材料为基材,碳素材料为导热材料,采用碳纳米技术和人造板技术相结合的工艺制备木基电热材料,并对其电热性能和板面温度进行分析和模拟。研究分析了碳素材料的涂覆形式、功率对木基电热材料的电热性能和板面温度的影响,并借助fluent软件模拟木基电热材料板面温度均匀性以及板面升温的情况,并对模拟数据与实测数据进行了对比分析。结果表明:在相同功率情况下,不同涂覆形式碳素材料发热情况不相同,碳素材料S型涂覆的电热材料发热性能最好,板面温度分布较均匀;不同功率情况下,通电15 min左右材料表面温度均达到35℃以上,所以优选碳素材料S型涂覆形式作为电热材料的内置发热层形式。在此基础上,采用Fluent软件对木基电热材料板面的升温过程的动态仿真进行了模拟,且模拟仿真结果与试验测试数据差值百分比在5%以内,所以仿真模型是有效的。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蔡燕 王楚越 宗烜逸 宣慧
目前的薄型细间距球栅阵列（low-profile fine-pitch ball grid array,LFBGA）封装电热联合仿真方法较少考虑电路芯片本身材料的散热能力，因此存在准确性不足的问题。为了解决这个问题，该文提出了一种基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真方法。该方法建立了LFBGA封装热阻模型，考虑了电流和电压的热能转换以及芯片材料本身的散热能力，并使用场路耦合计算了电热联合芯片散热关系式。此外，该方法还设置了功率取值范围，确保仿真的精确性。通过实验验证，该方法的准确性在电压和电流计算中均高于现有的两种方法。因此，基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真分析方法能够提供更准确的仿真结果。
[期刊] 林业科学
[作者]
张佳薇 李明宝
给出木材瞬态热传导分析的基本理论,针对木材的热各向异性,利用有限元方法,对木材瞬态温度场进行有限元分析和计算,获得加热过程中木材温度场的分布与变化规律。试材选取帽儿山落叶松,仿真和试验结果表明将该方法用于细胞排列规则的针叶材是可行的,有限元计算结果与试验测量结果接近。
关键词：
有限元 针叶材 瞬态温度场 数值仿真
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
[期刊] 林业科学
[作者]
曹正彬 周世玉 刘晓平 高闯 杜光月 周玉成
【目的】在底部具有木质样本热源的圆柱形封闭腔内,基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立自然对流引起的温度场预测模型,研究采暖木质地板蓄热后的温度场分布规律,为后续反演采暖木质地板的蓄热特性提供数据基础。【方法】首先,给出圆柱形封闭腔物理模型的边界条件和木质样本初始温度,根据流体力学定律建立热场传热的质量、动量和能量守恒方程,并用计算流体力学(CFD)软件进行求解。其次,对CFD求解的数据进行归一化处理,并根据木质样本初始温度将归一化后的数据分成训练集和验证集2部分,其中训练集5 481个温度,验证集8组,每组609个温度;利用训练集对LS-SVM模型进行训练,采用果蝇优化算法对模型的核函数参数σ和正则化参数γ进行寻优,得到σ和γ的最优参数组合为[1.0×10~(10),0.06]。最后,应用优化好的模型分别对每个验证集上的温度值进行预测,并与BP神经网络方法的预测结果进行比较。【结果】LS-SVM对不同样本温度场预测的最大拟合度为0.998 9,最小为0.996 8;平均相对误差、最大相对误差和均方误差最大值分别为0.25%、2.6%和0.31%,最小值分别为0.054%、0.84%和0.12%;最长建模时间为12.93 s,最短为12.72 s。与之相比,BP神经网络预测的最大拟合度为0.999 7,最小为0.998 3;平均相对误差、最大相对误差和均方误差最大值分别为0.47%、5.43%和0.63%,最小值分别为0.21%、2.08%和0.33%;最长建模时间为107.15 s,最短为106.23 s。LS-SVM对不同样本温度场预测的拟合误差比BP神经网络方法的预测结果要小一些,拟合度与BP神经网络方法相近,建模和预测需要的时间明显少于BP神经网络。【结论】采用LS-SVM对采暖木质地板的蓄热温度场建模是可行的,该方法适合对小样本建模,泛化性较好,对在试验条件下利用有限数据来对温度场建模和预测具有明显优势,可为后续开展采暖木质地板蓄热机制的反演工作提供指导。
[期刊] 上海水产大学学报
[作者]
谢晶 吴天
近年来,计算流体力学(CFD)技术随着计算机科学和流体力学理论的发展而在工业各领域得到广泛使用。用CFD技术对冷库开关门过程进行了非稳态数值模拟,分析了小型冷库开关门过程中门周边温度场的变化,讨论了外界环境对冷库影响的区域,研究模拟了开关门各20 s过程的温度场变化情况,发现由冷热空气密度差引起的自然流动是门处空气流动的主要方式。研究表明关门后,冷库下部的空气温度场恢复较快,上部恢复较慢(10 s以后才明显下降),20 s后温度可大致恢复至开始状态。研究结果证明数值模拟能较好地反映现实情况。
关键词：
冷库 门 计算流体力学 数值模拟
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
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