一、一类等温进口条件下的非傅立叶导热问题（论文文献综述）
孙婕[1]（2020）在《严寒地区土壤-空气换热系统影响因素及性能研究》文中研究表明近年来,伴随国家经济和社会发展,我国能源消耗量急剧上升,能源危机和环境污染问题亟待解决。这其中,建筑产业是能源消耗巨头,尤以公共建筑最高。建筑耗能主要用于采暖、空调、通风等,以保持室内舒适的环境。为响应国家节能减排的号召,使用可再生能源作为冷热源的采暖空调系统成为主流方式。土壤-空气换热系统是一项利用地下浅层土壤热量对流经地埋管的空气进行加热或冷却的新型技术,系统换热可靠、运行成本低、节能效益好,具有广阔应用前景。其换热能力和节能效果与系统设置有直接关系,因此研究系统的性能影响因素及进行节能评估具有重要意义。首先本文列举了典型土壤热物性参数对土壤温度的影响,推导了土壤原始温度场计算公式,计算出哈尔滨市浅层土壤原始温度分布,具体阐述了土壤温度变化特性及影响因素,并对地埋管内空气的加热过程进行分析。其次,建立空气与地埋管壁面间传热的数学模型。通过对物理模型进行合理简化,建立空气与壁面及周围土壤的三维非稳态换热模型。在Fluent软件中进行模拟计算,详细阐述了湍流模型、求解器、模型几何高度的选择及验证,介绍了边界条件的设置。基于前人对哈尔滨市土壤-空气换热系统的实测数据对模型进行验证,模拟与实验结果误差在15%以下,满足要求,证明了物理模型及计算设置的准确性与可靠性。随后,开展土壤-空气换热系统的影响因素模拟研究。应用所建立的换热模型,详细计算了地埋管管长、管径、管道埋深、管内风速、进口空气温度等因素对系统出口空气温度、升温幅度和换热效率的影响,分析了系统运行策略对出口空气温度及土壤温度场的影响。证明了埋深、管长和运行策略为土壤-空气换热系统性能的主要影响因素。实际中应根据工程需求合理选择各项参数,哈尔滨地区以埋深6m,管长50-150m为宜。最后,通过对系统在典型工作日运行性能的模拟计算,分析了系统在供热季的能量收益情况。基于哈尔滨市松北区某实际工程项目,将土壤-空气换热系统供热方案与其他方案进行对比,证明了土壤-空气换热系统在经济和节能方面都有较大优势。目前针对土壤-空气换热系统在严寒地区应用的研究较少,本课题通过分析系统换热性能的影响因素和经济节能性,为哈尔滨地区应用土壤-空气换热系统提供理论依据和参考。
王杰[2]（2019）在《基于热波动模型的生物组织热传导问题研究》文中提出随着激光等加热疗法的兴起,对于不同热流和温度条件下生物组织传热机理的理解和掌握尤为重要。目前,对于热流条件下,相关的研究主要集中在恒定的或正、余弦式热流加载条件下基于傅里叶模型的Pennes方程和基于非傅里叶模型的热波动方程的求解和结果对比;对于温度条件下,相关的研究主要集中在不同温度边界条件下的Pennes方程和热波动方程的求解和结果对比。然而,对于Pennes方程和热波动方程的求解尚缺乏通用的解析解来应对不同热流或温度边界条件的变化。在本文中,将分别得到周期性热流边界条件和周期性温度边界条件下Pennes方程和热波动方程的通解形式,并对得到的解析式进行了验证和算例分析。针对任意周期性热流边界条件,首先基于拉普拉斯变换以及傅里叶变换获得了任意周期性热流作用下Pennes和热波动两类方程的解析解;在解析解的基础上详细地研究了皮肤不同深度处随时间变化的温度场分布以及某一时刻沿深度变化的温度场分布,得出热波动方程与Pennes方程相比存在明显的延迟特性。进一步,研究了热灌注率对皮肤温度场的影响,得出在一定深度处皮肤温度与热灌注率呈负相关。研究了当加载总热量一定时,不同频率的周期加载对皮肤温度场的响应,表明在近皮肤表面处皮肤响应温度高低与加热频率大小呈正相关。针对任意周期性温度边界条件,基于变量分离和Duhamel积分法,导出了任意周期性表面温度热扰动下皮肤组织的Pennes方程和热波动方程的解析解;然后通过与文献结果的比较以验证解析解的正确性,以周期性三角温度热波为案例,讨论了基于傅里叶的Pennes方程和基于非傅里叶的热波动方程的的差异以及各项参数变化对皮肤温度扰动造成的影响。
于涛[3]（2012）在《非线性热传导方程适定性研究》文中提出本文研究针对热传导过程建立的几类非线性偏微分方程的适定性问题，应用固体力学理论研究了薄板在热流冲击作用下的非Fourier效应。这些问题的研究对于揭示热传导过程的物理本质，推动对热传导问题基础理论、数值方法和模拟仿真技术的研究是有益的。本文首先研究了一类反映热传导的半线性抛物方程的柯西问题，通过引进位势井族，得到了位势井族的相关性质和解的不变集合。结合Galerkin近似解方法及能量估计法，得到了相应问题整体弱解的存在性结论，同时证明了这个整体解随着时间趋于无穷而衰减到零。利用位势井方法及凸性方法，证明了初值在不稳定集合时相应问题解的有限时间爆破。同时，针对所研究问题的临界现象，利用位势井族方法，结合能量估计法及凸性方法，得到了整体弱解存在及有限时间爆破的结论。本文继而讨论了一类反映热波传播的半线性波动方程的柯西问题，在研究具有单一源项的波动方程的初边值问题的基础上，进一步研究了多个源项的波动方程的初边值问题整体弱解的存在性。本文针对此问题重新定义了位势井和位势井族，通过初等的方法找到了位势井深度函数的计算方法，讨论了位势井族的相关性质和解的不变集合。特别是，针对新的位势井方法给出了计算机描述位势井内部结构的可行性，并将此手段程式化，以期解决更复杂的同类问题。本文结合Galerkin近似解方法及能量估计法，得到了相应问题整体弱解的存在性结论，在适当的条件下，利用位势井方法及凸性方法，讨论了相应问题解的有限时间爆破。同时，针对所研究问题的临界现象，利用位势井族的方法，结合能量估计法及凸性方法，得到了整体弱解存在及有限时间爆破等一系列结论。本文对带有幂次组合型非线性项的非线性波动方程初边值问题进行了探讨。首先针对此类问题定义了新的位势井结构，而后利用第3章给出的分析技术对复杂的非线性项对位势井结构的影响进行分析，进而得出复杂的非线性项影响下的问题解的性质，证明了低能状态和临界状态下解的整体存在性和有限时间爆破。针对有限厚度板的传热问题，在考虑了非傅立叶效应的基础上，建立并研究了在突加常热流边界条件（第二类传热边界条件）下的双曲传热模型。应用积分变换的方法，得到了瞬态温度场问题的解析解。利用数值分析的手段，讨论了非傅立叶导热效应在有限厚度板内的具体行为，通过与基于傅立叶经典导热理论所得数值结果进行了比对，阐明了它们之间的异同以及两类不同模型的适用范围。同时，考察了热冲击作用下的简支矩形板，对其挠度的变化规律进行了详细的讨论，给出了薄板内应力场的分布。该方法简洁有效，可以推广应用到热冲击作用下的结构强度分析领域中。
赵越[4]（2011）在《大功率GaAs光导开关热设计技术研究》文中认为小型化、重复频率是脉冲功率技术目前发展的主要方向之一。光导半导体开关（Photoconductive Semiconductor Switch, PCSS）,简称光导开关,是超快脉冲激光技术和半导体技术相结合而产生的新型器件,通过触发光对半导体材料电导率的控制实现开关的导通和关断。光导开关以其高功率、高重复频率、低抖动等优点,在小型化、重复频率脉冲功率装置设计中日益受到重视。光导开关工作过程中的欧姆生热严重影响光导开关的电学性能和使用寿命,本文讨论了光导开关不同光电导方式和工作模式的热特征,指出其暗态热过程符合傅里叶热传导定律,而导通状态瞬态热过程具有很强的非傅里叶效应。为便于对热过程进行分析,可通过适当假设,有效地将光导开关的热过程进行简化。在对光导开关热过程进行简化的基础上,基于时域有限差分法（Finite Difference Time Domain method, FDTD）建立了光导开关的工程数值热学模型,使用该模型分析了各种发热机制及温度参数对光导开关电学性能的影响,对非线性模式GaAs光导开关的热传导过程进行了数值模拟。定义了光导开关临界频率为特定热边界条件下可持续运行的最高频率,研究了临界频率随电流丝位置、半径、数量、芯片尺寸、环境温度等参量变化的趋势。模拟结果表明：临界频率随电流丝半径、数量的增加,呈指数上升趋势；临界频率随着电流丝距热边界距离的增加、芯片厚度的增加,呈指数下升趋势；临界频率在某个特定温度阈值以下随环境温度的上升呈线性下降趋势。当温度达到某个特定阈值时,首次脉冲即会导致光导开关的损坏。为解决因欧姆生热导致光导开关芯片温度升高而形成的局部热点,使用硅材料设计了一种矩形微槽微通道散热器,其由散热器本体和盖板两部分组成,散热器本体上设有分流槽、矩形微槽阵列、汇流槽,盖板通过半导体刻蚀工艺形成通孔,两部分通过硅-硅键合工艺连接以形成闭合通道。分别以水和FC-40为冷却工质,实验测试了不同冷却工质流量、进口温度时微通道散热器的换热性能、温度均匀性和流体阻力,证明该微通道散热器在适中的冷却工质流量下具有较高的换热性能、较低的流体阻力和较好的温度均匀性,满足大部分重复频率大功率光导开关的散热冷却需求。设计了一种光导开关和半导体激光二极管触发光源绝缘封装结构,该结构具有由K9光学玻璃窗隔离的两个小室,分别用于放置光导开关芯片和半导体激光二极管触发光源,经外循环冷却的FC-40工质经歧管分别冷却光导开关芯片和半导体激光二极管触发光源,并充满光导开关芯片所在小室,为光导开关芯片提供绝缘保护。该种封装结构可以允许光导开关以较高重复频率运行。最后通过对光导开关的欧姆接触原理、制作方法、退化机理的讨论,针对光导开关欧姆接触性能退化提出三种假设：高温下欧姆接触区域的多层离子参杂层之间的离子互扩散可能是导致欧姆接触失效的主要原因之一；欧姆接触电极和半导体材料的热失配带来的循环热应力可能是导致欧姆接触电极剥离和脱落的主要原因之一；某些带Si3N4保护层的GaAs光导开关,在重复频率运行时Si3N4保护层的剥离和脱落是因为热失配带来的循环热应力造成的。
陶毓伽[5]（2010）在《大功率固体激光器冷却研究》文中研究指明大功率固体激光器在工业、农业、国防军事及现代高新技术等众多领域具有广阔应用前景。随着功率水平不断提高及装置尺寸日益小型化,激光器热效应成为制约其输出功率与性能进一步提高的严重障碍,是技术发展的主要瓶颈之一。迫切需要在有限空间内及时消除因功率耗散所转化的废热,有效解决散热冷却与温度控制问题。本文围绕大功率固体激光器热管理,通过实验研究与数值模拟相结合的方法,分别对激光工作物质外部高效雾化喷射冷却与内部超常热量传递过程进行了系统深入研究,为有效解决大功率固体激光器的散热冷却问题提供重要实验与理论指导。针对激光工作物质外部高效散热冷却,建立了双喷嘴无沸腾雾化喷射冷却可视化实验观测平台,采用先进高倍数显微放大高速摄影系统对雾化喷射过程进行了详细可视化观测,详细研究了各因素对冷却效果的影响规律。实验结果表明,雾化喷射冷却在低表面温度下具有很好的换热能力,可以满足大功率固体激光器及电子元器件类低表面温度、高热流密度的冷却需要；换热过程中单相对流传热和薄液膜蒸发起主导作用,雾化液滴直径约为500μm。。喷射流量与距离、冷却工质进口温度等是影响换热冷却效果的主要因素,喷射流量增大可明显改善换热效果,提高换热系数；喷射距离增大,换热系数先增大后减小,存在最佳喷射距离使冷却效果最佳；随冷却工质进口温度降低,热表面温度下降,换热系数增加；提出在工质中添加适当表面活性剂来进一步提高换热能力与降低热表面温度,实验发现表面活性剂浓度对雾化喷射冷却换热效果有显着影响；在大量实验研究基础上,得出实验关联式；揭示了无沸腾雾化喷射冷却的特殊流动与传热机理,得出提高大功率固体激光器及电子元器件类散热冷却效果与消除／减小热效应的有效措施与方法。建立了雾化喷射过程三维几何模型,采用基于欧拉—拉格朗日法的离散相颗粒模型对喷雾腔内流场与温度场进行了详细的数值模拟研究,揭示了其复杂流动与雾化过程特性。结果表明,雾化压力是实现雾化的主要因素；雾化后液滴粒径及其在热表面区域内分布较为均匀,液滴碰壁速度从喷雾中心到边缘逐渐降低；随质量流量的增大,液滴碰壁平均速度增大,相应热表面上的液膜层最大厚度随之减小；当喷射高度变化时,液膜层厚度变化不规则,热表面温度分布趋向均匀,当液膜层厚度最小时相应热表面温度最低。因此在确定具体的喷射距离时,要综合考虑热表面温度及其分布均匀性。建立了热壁面薄液膜层内两相流动与换热物理数学模型,综合考虑了气液界面相变、流体重力、表面张力和粘性等因素的影响,对薄液膜层上方有无液滴坠落两种情况下液膜层内气泡运动、相界面变化及壁面换热效果进行了详细数值模拟,并对液滴下降速度、液滴直径与初始位置、多液滴碰撞对液膜层内流动与换热的影响进行了详细模拟分析,揭示了液滴与薄液膜层相互作用机制以及薄液膜层内复杂多相流动与冷却换热过程。结果表明,液滴对液膜层碰撞既可加快液膜层内气泡变形速率,又会引起液膜层内二次核化,显着增强热壁面的换热效果；随着液滴下降初始速度增大,壁面换热系数峰值显着增加且逐渐向左侧移动；存在最佳液滴初始直径,使壁面换热效果最优；液滴初始位置分布对壁面换热效果也有重要影响,当液滴碰撞中心点发生在气泡易于变形处时壁面换热系数最大；多液滴碰撞的壁面换热效果明显优于单液滴碰撞,壁面换热系数分布根据液滴数和碰撞中心点出现不同的波峰。因此,可以通过控制雾化后的液滴参数合理设计整个喷雾冷却系统,实现其在低壁面过热度下达到最好的冷却效果以及冷却均匀。针对大功率固体激光器工作物质内部热量传递过程,考虑了连续与脉冲固体激光器实际工作中的超常规传热现象,首次建立了激光工作物质内部传热的一维非稳态非傅立叶导热模型,采用有限差分法进行了详细数值模拟计算,揭示了极端条件下工作物质的超常传热机理及不同泵浦功率密度、脉冲宽度及表面换热系数下工作物质的温度场分布,并与经典的傅立叶模型计算结果进行了对比分析。结果表明,当泵浦功率密度大于104W/m2时,在泵浦瞬间应考虑激光工作物质的非傅立叶效应。随着泵浦功率的增大,非傅立叶效应明显增强；随脉冲宽度的增加,非傅立叶效应明显减弱。另一方面,增大激光工作物质尺寸可使泵浦功率密度下降,也有利于降低泵浦面温度。热松弛时间对非傅立叶效应的影响较大,随热松弛时间增大,非傅立叶效应增强。该工作为进一步深入研究奠定了重要理论基础与新的研究思路和方法,同时拓宽了非傅立叶导热定律的应用范围。
周守强[6]（2009）在《膏体推进剂火箭发动机多次启动技术研究》文中提出膏体推进剂是一种新型的化学火箭推进剂,同时具有固体推进剂和液体推进剂的优点,既能实现固体推进剂无法实现的推力调节和多次点火,又克服了液体推进剂危险性大、发动机结构复杂等缺点,具有广泛的应用前景。现有的膏体推进剂火箭发动机多次点火技术,再点火时间间隔最多只能达到时间60s,不能满足飞行器待命后再启动的长时间间隔任务要求,这已成为限制膏体推进剂在应用发展中最大的瓶颈。因此,开展膏体推进剂火箭发动机多次启动技术研究,具有很大的现实意义。本文以微小型姿控膏体推进剂火箭发动机多次启动为应用背景,对膏体推进剂火箭发动机多次点火、熄火进行了相关的理论和实验研究。以建立的膏体推进剂燃烧火焰传播和淬熄模型为基础进行了点火和熄火的数值计算,并进行了大量的多次启动模拟实验。在理论分析和实验的基础上,初步完成了膏体火箭发动机多次点火和熄火系统设计。本文的研究成果为膏体推进剂火箭发动机多次启动奠定了理论及实验基础。主要研究内容为：（1）根据热力学理论,就膏体推进剂多次点火和多次熄火进行了机理分析。根据强瞬态传热的特点,建立了等离子条件下的膏体推进剂点火模型,对等离子点火机理、物化过程、点火和火焰传播过程进行了详细的研究。（2）围绕等离子点火的实现,展开膏体火箭发动机多次启动的理论和实验研究。研究了等离子的特性,对采用PWM技术如何得到一种复合等离子的方法展开了研究；结合膏体推进剂火箭发动机的点火需求,对点火系统展开研究；根据点火流程,对点火系统的模糊控制、电源实现展开详细的分析；通过应用等离子技术,对膏体推进剂点火能力、初次和多次点火进行了实验,并利用等离子对膏体推进剂火箭发动机点火实验,验证了应用等离子实现多次点火的可行性。（3）研究了火焰在细小通道中热传播、淬熄机理,提出了膏体推进剂在细小管道中火焰传播和淬熄的两段模型；研究了多次熄火系统结构,就关键部分、元件进行了重点阐述；分别对火焰在细小管道传播、淬熄时,传播距离对燃烧速度影响、不同通道尺寸和不同压力对火焰传播影响进行了数值仿真分析；对多种状况的大平板和细圆管分别进行强化冷却淬熄实验,得到了预期的熄火效果。通过本文对膏体推进剂火箭发动机多次点火和多次熄火系统研究,从理论和实验上得到了膏体推进剂火箭发动机多次启动的可行性。本文研究工作对膏体推进剂火箭发动机设计具一定的指导意义,为膏体推进剂火箭发动机从理论研究走向应用提供了参考依据。
吴晶[7]（2009）在《热学中的势能(火积)及其应用》文中研究表明热学作为物理学的一个分支学科,与其它分支学科间的共性规律较少,甚至传热学与热力学的联系也不够紧密。在热学中,实验性和唯象的规律居多,与力学、电学相比其理论基础还不是很完善。本文通过回顾和类比力学、电学中势能的概念及应用,提出了热学中的势能,分析了热学与力学、电学学科的共性规律,完善并发展了热过程的优化方法,以提高热过程的能源利用效率。通过分析力学、电学中势能的共同特征发现:势能可表示为广延量和与之对应的强度量（势）的乘积。现有传热学中的火积也具有类似特征,它是广延量热量与强度量温度之积,故将其命名为传递势能。将势能概念扩展到热功转换过程定义了转换势能,它是广延量热量与强度量转换势之积,代表热功转换的能力。传递势能和转换势能可分别作为热传递和热功转换过程不可逆性的量度。为完善现有传热学中势能（火积）的应用,将势能（火积）的概念推广至辐射换热过程的优化,并提出了用于复杂边界条件下传热优化的最小加权热阻原理,便于工程分析与应用。建立了转换热阻（热力学热阻）的概念以及用于热力系统优化的最小转换热阻原理,即转换热阻最小时,系统的热力学性能最优（输出功率最大）,从而加强了传热学与热力学之间的联系。对克氏熵定义式及现有熵平衡方程进行了改进。从热力学第一定律出发,可直接定义具有态函数性质的熵表达式,与含过程量的熵定义式相比,用它计算不可逆过程熵变时,不需假想可逆过程;在熵分析中区分了热源熵流和系统熵流,从而使熵平衡方程能更加方便地计算系统内/外不可逆过程的熵产。通过将闭口系从给定状态到达与环境相平衡状态的过程分为与环境的热相互作用（间接作功）和功相互作用（直接作功）两个过程,指出熵的宏观物理意义是系统与环境热相互作用时不可用性的量度。现有某些文献中的解释因缺少“热相互作用”这个条件而不够确切。熵是广延量热量与强度量温度倒数的乘积,后者是不可用势,因此熵的物理本质是系统与环境作用时的不可用势能。在比热为常量等近似条件下,导得了熵与温度的自然对数成正比的表达式,从而建立了熵的宏观与微观表达式之间的联系。
李秋菊[8]（2008）在《微/纳米级铁矿粉气相还原动力学研究》文中研究说明由于传统高炉炼铁生产的发展受到资源、环保等方面的制约,因此我国在继续完善和改进高炉炼铁工艺的同时,应适度发展直接还原和熔融还原等技术,尤其是直接利用粉矿、粉煤为原料的非高炉炼铁新技术。为了深入揭示微细铁矿粉的还原反应机理及动力学行为,本文采用数学建模与实验研究相结合的方法研究了微/纳米级氧化铁矿粉在中、低温下气体还原动力学行为,对矿粉在微尺度下还原过程进行数值模拟和实验验证,并考察了矿粉还原过程中非经典传输行为对还原过程的影响,为微细矿粉在中、低温度下还原的应用提供理论依据。本文运用失重法研究了450℃～600℃条件下,H2还原微/纳米级铁矿粉的动力学过程。应用扫描电镜和X-射线衍射分析了还原过程中的结构与物相变化。结果表明,铁矿粉在还原初始会发生瞬间失重现象,瞬间失重率在550℃时最大;还原曲线初始斜率很大,后趋于平缓。在整个温度范围内,随着还原率增加,反应界面周围H2O汽浓度逐渐提高,反应产物层厚度和致密度也逐渐增加,还原速率相减小。根据实验结果可确定还原过程初期、中期及后期的反应活化能值。针对气体浓度及反应热对微尺度矿粉还原过程的影响,本文提出了非等温反应动力学模型模拟氧化铁粉气相还原过程。模型中包含耦合的气、固相间传质方程、传热方程和化学反应动力学方程。采用差分格式的全隐式控制容积法对控制方程进行离散化处理,通过迭代逐步求出处在不同时刻、不同节点处的温度和气体浓度值,进而可计算出该时刻、该节点处的还原速率及还原率值。运用数值模拟可以预测在不同温度、不同初始气体浓度及不同矿粉粒径条件下反应速率和完全还原所需时间。模拟计算结果表明,当还原反应为吸热反应时,颗粒温度反应初始瞬间下降,随后周围热量迅速补上,使颗粒温度升高至矿粉整体温度;气体浓度由外向内逐渐减小;气体的扩散速率是随着厚度增加而降低。此外,模拟计算还给了出温度和气体浓度在微颗粒内部的分布及变化。数值模拟与实验结果基本吻合。鉴于微尺度条件下的热、质传递是以有限速率传播的,本文提出了“双层球形”模型来描述微纳米级铁矿粉气相还原过程中的非经典传输现象。该模型假设紧靠介质内受扰动的位置存在一瞬间“薄层”区域,在该薄层内的传输行为用非经典传输定律描述;而在薄层外的传输行为则近似满足经典的传输定律;“薄层”区域边界上的传输满足连续性边界条件。通过数值模拟计算,发现在极端传递条件下热、质传播具有波的性质,热、质波仅在扰动过后的极短瞬时存在。通过数值模拟确定了非经典效应的瞬间“薄层”厚度,并分析了各相关因素对非经典效应的影响。上述理论与实验研究结果表明,微尺度铁矿粉在气相还原过程中,反应动力学机理分为两部分,反应初始瞬间传热和传质受非经典传输定律控制;随着时间及空间尺度的增大,反应进入经典传输区域,传热和传质行为用经典传输定律来描述。当表面受到温度及气体浓度的扰动时,热量、质量传递的波动机制导致矿粉颗粒表面的温度和气体浓度会在瞬间远大于表面上附加的扰动源,导致反应初始速率也会远高于常规条件下的速率值。
陈群[9]（2008）在《对流传递过程的不可逆性及其优化》文中研究指明热量、质量和动量传递是能源利用中的重要环节,传递过程性能的提高对节能减排意义重大。基于这些传递现象的类比性,本文引入了质量积和动量积的概念,分别代表介质中质量扩散和动量扩散的能力;定义了质量积和动量积的耗散函数;举例说明了积（热量积、质量积和动量积）的耗散而并非熵产是不涉及热功转换的传递过程不可逆性的量度;提出了最小积耗散原理就是传递过程的最小作用量原理的观点,并导出了输运系数为常数的牛顿粘性定律、傅立叶导热定律和菲克扩散定律,表明这些定律本身反映的就是最优的传递过程。为了揭示对流换热的热力学优化与传递过程优化的差别,用积耗散极值原理和熵产最小原理分别导出了对流换热性能最佳时流体速度场所需满足的相应欧拉方程。对圆管层流换热优化的结果表明,积耗散极值原理更适合于与热功转换无关的对流换热过程的优化。通过定义了湍流换热中的热量积及其耗散函数,以及采用零方程湍流模型导得了泵功给定时湍流换热性能最优的速度场需满足的欧拉方程,从而把层流换热中的热量积耗散极值原理推广至湍流换热。对平行平板通道内湍流换热的优化结果表明了微肋管能有效强化湍流换热,指出了不同Re下微肋的最佳高度。将对流换热的场协同理论推广到对流传质过程,导得了对流传质的场（速度场与组分浓度梯度场）协同方程,即为质量积耗散取极值时需满足的用于对流传质优化的欧拉方程。利用空气与水的对流传质实验验证了对流传质场协同理论,并将其用于空间站实验舱内通风排污过程和光催化反应器内对流传质过程的优化。结果表明,采用集中进风代替均匀进风,舱内污染物浓度最大值从0.47%降为0.22%;双斜内肋板式反应器比平板反应器的排污效率高22%。将对流换热的场协同理论也推广到流动过程,导得了流动过程的场（速度场和速度梯度场）协同方程,即为动量积耗散取极值时需满足的用于流动过程优化的欧拉方程。将其用于并联通道流和稠油输运过程的优化结果表明,设置适当的导流片使流动阻力减小了5%;管内形成多纵向涡的流动结构使稠油保温输运过程中的粘性耗散降低了19%。
李建[10]（2007）在《铁精矿复合粘结剂球团直接还原法工艺及机理研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着电炉炼钢短流程的兴起,作为废钢替代品和生产优特钢不可或缺的原料,直接还原铁倍受青睐,直接还原技术及直接还原铁产量发展迅速。我国煤资源及铁精矿丰富,适宜发展球团煤基直接还原法。与传统的煤基“二步法”球团直接还原相比,“一步法”直接还原流程短、投资省、成本低、产品质量好,因而在我国获得广泛地应用。继北京密云6.2万t直接还原铁（DRI）、鲁中5万t DRI投产并取得良好效果后,单窑年产15万t DRI的“一步法”直接还原工艺在新疆也即将投产。但对铁精矿复合粘结剂球团在大型链篦机—回转窑内强度变化、还原行为及微观和宏观结构演变机制缺乏系统深入的研究,相关工艺流程和参数有待进一步优化。本论文以新疆磁铁精矿和进口赤铁矿为研究对象,开展了铁精矿复合粘结剂球团直接还原法工艺及机理研究,对“一步法”直接还原投产及其推广应用具有重要的指导作用。系统研究了铁精矿种类和配比、预处理方式、粘结剂种类和用量、内配煤种类和用量对生球制备、球团预热固结及还原行为的影响,进一步优化了工艺参数。结果表明,润磨预处理可明显降低干球粉末率,消除回转窑结圈的隐患;复合粘结剂CB可大幅度提高干球抗压强度,增大预热球团孔隙率,促进球团还原。对磁铁矿复合粘结剂球团和磁铁矿氧化球团进行了还原动力学研究。等温还原动力学研究表明,还原温度800℃～1050℃范围内,复合粘结剂球团还原反应受界面化学反应和内扩散混合控制。氧化球团在800℃～900℃还原阻力主要为化学反应阻力,1000℃～1050℃,还原反应受界面化学反应和内扩散混合控制。当还原温度为800～1000℃,复合粘结剂球团反应速率常数和气体有效扩散系数远远大于氧化球团;当还原温度为1050℃时,复合粘结剂球团化学反应速率常数略低于氧化球团,气体扩散系数大于氧化球团。当还原温度大于900℃时,复合粘结剂球团可快速还原,而氧化球团需1000℃上才能快速还原。非等温还原实验结果表明,复合粘结剂球团还原速率比氧化球团快一倍。动力学研究结果为铁精矿复合粘结剂球团“一步法”直接还原采用热球入窑和全窑高温（＞900℃、）的热工制度,提供了有力的理论支撑。研究了两种磁铁矿球团在还原过程强度的变化规律。结果表明,复合粘结剂球团还原过程中,球团抗压强度低谷区（抗压强度小于500 N/个）持续时间仅30 min,氧化球团还原过程中抗压强度“低谷区”持续时间长达70 min。即使处于强度“低谷区”,复合粘结剂球团结构全部保持完整,氧化球团50%裂为碎片。越过抗压强度“低谷区”后,复合粘结剂球团抗压强度迅速提高,氧化球团抗压强度升高缓慢。复合粘结剂球团还原产品抗压强度为2570 N/个,球团结构完整,外表光滑;氧化球团还原产品抗压强度仅为775 N/个,球团表面布满裂纹,部分球团裂为碎片。两种球团还原过程中抗压强度变化规律及球团结构变化的差别是由球团还原过程中微观和宏观结构演变机制所决定。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、图像分析软件对球团还原过程微观结构演变机制进行了研究;采用热膨胀仪、热传导系数测定仪对复合粘结剂团块和氧化团块的热物性参数进行了测定;运用X射线衍射仪结合MDI Jade软件对两种球团内矿物晶体的微观应变进行了测定。揭示了复合粘结剂球团和氧化球团还原过程中应力累积和释放机制,首次阐述了两种球团还原过程强度和还原行为差异的本质原因。结果表明,球团内部裂纹生成和扩展机制的差异决定了强度的差异。还原过程中,复合粘结剂球团裂纹主要由相变应力产生,裂纹形态以同心裂纹为主。同心裂纹出现后,很快被金属铁外壳包裹、约束,随着还原过程球团体积膨胀,裂纹得到“自愈合”,还原产品结构完整、表面光滑、强度高。相变应力和热应力耦合作用导致氧化球团产生大量径向裂纹,球团整体结构被破坏后,金属铁壳才出现;此外,还原后期,球团体积沿球面和径向收缩,径向裂纹甚至扩展（大）,故无法消除。还原产品布满裂纹,强度差。磁铁精矿复合粘结剂球团“一步法”直接还原扩大试验主要技术指标为:直接还原铁全铁含量91.48%,金属铁含量87.05%,金属化率95.16%;铁回收率为93.58%,矿耗为1.442 t/t·DRI,煤耗为0.854 t/t·DRI,磁性粉率（-3 mm）为0.3%,烟尘0.161 t/t·DRI。磁铁矿氧化球团冷球直接还原对应的技术指标为:直接还原铁全铁含量89.24%,金属铁含量83.22%,金属化率93.25%;铁回收率90.66%,矿耗为1.508t/t·DRI,煤耗为0.889 t/t·DRI,烟尘0.223 t/t·DRI。复合粘结剂球团与氧化球团直接还原相比,全铁和金属铁品位高、金属化率高;还原过程产生含铁粉尘少,烟尘量小,铁回收率高;DRI抗压强度高。通过扩大试验,确定了新疆直接还原铁厂适宜的工艺流程,并为其建厂设计提供了工艺参数和依据。首次对赤铁矿复合粘结剂球团还原进行工艺优化试验和扩大试验研究。结果表明,印度赤铁矿可以任意配比与磁铁精矿混合,采用“一步法”直接还原法生产金属化球团。100%印度赤铁矿复合粘结剂球团直接还原后,可得到全铁87.83%,金属化率93.30%的金属化球团。研究结果扩大了原料来源,提升了“一步法”直接还原工艺的适应性。
二、一类等温进口条件下的非傅立叶导热问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一类等温进口条件下的非傅立叶导热问题（论文提纲范文）
（1）严寒地区土壤-空气换热系统影响因素及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 土壤温度特性及换热过程分析 |
| 2.1 土壤热物性参数 |
| 2.1.1 导热系数 |
| 2.1.2 比热容 |
| 2.1.3 热扩散率 |
| 2.2 土壤原始温度 |
| 2.2.1 土壤原始温度场计算公式 |
| 2.2.2 土壤温度变化特性分析 |
| 2.3 哈尔滨地区土壤原始温度计算 |
| 2.4 地埋管加热过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 土壤-空气换热系统数值计算模型的建立 |
| 3.1 土壤-空气换热系统数学模型 |
| 3.1.1 土壤原始温度场数学模型 |
| 3.1.2 系统换热数学模型 |
| 3.2 土壤-空气换热系统物理模型建立 |
| 3.2.1 物理模型简化 |
| 3.2.2 物理模型建立 |
| 3.2.3 ICEM初步设置 |
| 3.2.4 Fluent边界条件设置 |
| 3.2.5 初始条件设置 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.3.1 划分方法及效果 |
| 3.3.2 模型网格无关性验证 |
| 3.4 计算模型及算法选择 |
| 3.4.1 湍流模型选择 |
| 3.4.2 求解器及算法 |
| 3.5 模型土壤侧几何高度无关性验证 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.6.1 实验介绍 |
| 3.6.2 实验系统模型建立 |
| 3.6.3 实验系统网格无关性验证 |
| 3.6.4 实验结果验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 土壤-空气换热系统影响因素模拟分析 |
| 4.1 系统参数设置 |
| 4.2 地埋管管长对出口空气温度的影响 |
| 4.3 地埋管管径对出口空气温度的影响 |
| 4.4 地埋管埋深对出口空气温度的影响 |
| 4.5 地埋管管内风速对出口空气温度的影响 |
| 4.6 地埋管进口空气温度对出口空气温度的影响 |
| 4.7 运行策略的影响研究 |
| 4.7.1 连续运行 |
| 4.7.2 8小时间歇运行 |
| 4.7.3 12小时间歇运行 |
| 4.7.4 对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 土壤-空气换热系统节能及经济性分析 |
| 5.1 土壤-空气换热系统供热潜能分析 |
| 5.1.1 典型工况系统运行性能模拟 |
| 5.1.2 能量收益计算 |
| 5.2 实际工程方案设计 |
| 5.2.1 项目介绍及负荷计算 |
| 5.2.2 供热方案设计 |
| 5.3 经济节能效益分析 |
| 5.3.1 费用计算 |
| 5.3.2 各方案经济性分析 |
| 5.3.3 各方案节能性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于热波动模型的生物组织热传导问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 生物热传递模型 |
| 1.1.3 Pennes生物热传导方程(PBHTE) |
| 1.1.4 生物热波动传导方程(TWMBT) |
| 1.1.5 双相滞生物热传导方程 |
| 1.1.6 研究目的与意义 |
| 1.2 生物传热方程国内外研究现状 |
| 1.2.1 Pennes生物传热方程国内外研究现状 |
| 1.2.2 生物热波动方程国内外研究现状 |
| 1.2.3 DPL生物传热方程国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 计算方法 |
| 2.1 傅里叶变换及其逆变换 |
| 2.2 拉普拉斯变换及其逆变换 |
| 2.3 分离变量法 |
| 2.4 Duhamel积分法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 任意周期热流边界条件下生物皮肤内部温度分布的解析计算 |
| 3.1 生物热传导方程 |
| 3.2 问题的求解 |
| 3.2.1 生物热传导方程的无量纲 |
| 3.2.2 解析解的计算 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 任意周期温度边界条件下生物皮肤内部温度分布的解析计算 |
| 4.1 生物热传导方程 |
| 4.2 问题的求解 |
| 4.2.1 生物热传导方程的无量纲 |
| 4.2.2 生物热波动方程的解析解 |
| 4.2.3 Pennes生物热传导方程解析解 |
| 4.3 任意周期温度边界条件下生物皮肤内部温度分布的解析计算 |
| 4.3.1 f(t)为常数 |
| 4.3.2 f(t)为余弦函数 |
| 4.3.3 f(t)为正弦函数 |
| 4.3.4 f(t)为任意周期函数 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）非线性热传导方程适定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的工程背景、目的和意义 |
| 1.2 热传导问题的研究 |
| 1.3 非线性微分方程适定性问题的研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 一类半线性热方程柯西问题的整体解的存在性和解的渐近性质 |
| 2.1 基本引理与位势井族的引入 |
| 2.2 不变集合与隔离解 |
| 2.3 解的整体存在性与有限时间爆破 |
| 2.4 带有临界条件 J(u0)=d 的问题 |
| 2.5 解的渐近性质 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 一种计算具有组合型非线性项的波动方程位势井深度的新方法 |
| 3.1 问题的提出 |
| 3.1.1 位势井族的引入与位势井深度的计算 |
| 3.1.2 集合的不变性 |
| 3.1.3 解存在性与爆破 |
| 3.1.4 满足临界条件的相关问题 |
| 3.2 具有多个非线性源项的波动方程 |
| 3.2.1 一族位势井的引进 |
| 3.2.2 解的不变集合 |
| 3.2.3 整体存在性与爆破 |
| 3.2.4 满足临界条件的相应问题 |
| 3.2.5 位势井族深度的一种不同的定义方法 |
| 3.2.6 满足临界条件的相应问题 |
| 3.3 一种解决问题（3-2）的一般算法的讨论 |
| 3.4 结果的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 带有组合型非线性项的非线性波动方程的适定性 |
| 4.1 带有组合型非线性项的非线性波动方程的几种特殊情况 |
| 4.2 情形中问题（4-2）的讨论 |
| 4.2.1 位势井族的引入与位势井深度的计算 |
| 4.2.2 不变集合 |
| 4.2.3 解的整体存在性与爆破 |
| 4.2.4 相应问题的临界情形 |
| 4.2.5 应用不同的方法证明本章中的上述定理 |
| 4.3 解决情形Ⅱ中问题（4-3）的一个一般算法 |
| 4.4 情形 Ⅲ 中问题（4-4）在条件（H3）下整体解存在性 |
| 4.5 情形 Ⅲ 中问题（4-4）在条件（H4）下的一般算法 |
| 4.6 情形 Ⅲ 中问题（4-4）在条件（H5）下的一些特殊情况 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 任意热流冲击薄板非 Fourier 分析 |
| 5.1 问题的求解 |
| 5.1.1 过余温度的引入和基本方程 |
| 5.1.2 用 Laplace 变换法对问题求解的过程 |
| 5.1.3 用留数法求原函数 |
| 5.1.4 对 T z， t 进行坐标变换 |
| 5.2 算例分析 |
| 5.3 薄板内的温度应力分析 |
| 5.3.1 求解问题的基本方程和问题的结果 |
| 5.3.2 求解问题的基本方程和问题的结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）大功率GaAs光导开关热设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 脉冲功率技术简介 |
| 1.1.2 大功率光导开关技术研究现状 |
| 1.1.3 大功率光导开关热分析与热设计技术 |
| 1.2 论文工作概述 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究内容 |
| 1.2.3 研究方法与技术路线 |
| 1.3 本章小结 |
| 第二章 大功率GaAs光导开关的生热特征 |
| 2.1 触发光导致光导开关温度升高及其损伤阈值 |
| 2.2 光导开关的暗电流欧姆生热及其研究方法 |
| 2.3 光导开关导通状态的欧姆生热及其研究方法 |
| 2.3.1 光导开关的光电导方式 |
| 2.3.2 光导开关的工作模式 |
| 2.3.3 不同光电导方式和工作模式光导开关的欧姆生热特征 |
| 2.3.4 导通状态时光导开关的耗散功率 |
| 2.3.5 光导开关导通瞬态热过程分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 温度对光导开关电性能的影响 |
| 3.1 非稳态导热过程的热分析方法 |
| 3.1.1 集总参数分析法 |
| 3.1.2 热阻分析法与非稳态热阻原理 |
| 3.1.3 数值模拟法简介 |
| 3.2 温度对光导开关电性能的影响 |
| 3.2.1 温度对面结构光导开关电性能的影响 |
| 3.2.2 温度对体结构光导开关电性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 大功率光导开关的热设计 |
| 4.1 电子器件主要冷却方式 |
| 4.1.1 空气冷却系统 |
| 4.1.2 液体冷却系统 |
| 4.1.3 相变换热 |
| 4.2 电子器件高效冷却器件 |
| 4.2.1 热管散热技术 |
| 4.2.2 射流冲击散热技术 |
| 4.2.3 微通道散热技术 |
| 4.2.4 热电制冷技术 |
| 4.2.5 热电子发射制冷技术 |
| 4.2.6 喷雾冷却技术 |
| 4.3 高电场下的热设计 |
| 4.4 光导开关散热设计 |
| 4.4.1 光导开关自然对流与强迫对流换热计算 |
| 4.4.2 微通道散热器设计方法 |
| 4.4.3 硅微通道散热器设计与测试 |
| 4.4.4 光导开关与半导体激光二极管的一体化设计与绝缘封装 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 大功率长寿命光导开关研制 |
| 5.1 大功率光导开关欧姆接触性能退化 |
| 5.1.1 欧姆接触原理和工艺 |
| 5.1.2 高温导致的欧姆接触性能退化 |
| 5.1.3 接触电极和Si_3N_4表面保护层的热应力疲劳破坏 |
| 5.2 本章小结 |
| 第六章 论文总结 |
| 6.1 论文取得的进展 |
| 6.2 后期需要开展的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）大功率固体激光器冷却研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 大功率固体激光器冷却技术简介 |
| 1.2.1 固体激光器冷却技术研究概况及发展趋势 |
| 1.2.2 常规冷却方式及工作物质内部温度场研究方法 |
| 1.2.3 新型高效冷却方式 |
| 1.3 雾化喷射冷却国内外研究进展 |
| 1.3.1 无沸腾雾化喷射冷却的研究进展 |
| 1.3.2 核沸腾雾化喷射冷却的研究进展 |
| 1.3.2.1 与池沸腾传热的比较 |
| 1.3.2.2 机理研究 |
| 1.3.2.3 影响因素研究 |
| 1.3.2.4 液滴碰撞薄液膜层流动与换热研究 |
| 1.3.2.5 气固两相流数值模拟方法 |
| 1.3.2.6 现代运动界面追踪数值方法介绍 |
| 1.4 现有研究工作的不足 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本文研究的创新之处 |
| 第2章 双喷嘴雾化喷射冷却可视化实验装置及测试系统 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 雾化系统 |
| 2.1.2 加热系统 |
| 2.1.3 数据测量与采集系统 |
| 2.1.4 显微放大和高速摄影系统 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验步骤 |
| 2.2.2 喷嘴流量系数 |
| 2.2.3 加热功率计算 |
| 2.2.4 被冷却表面温度计算 |
| 2.2.5 换热系数计算 |
| 2.2.6 韦伯数定义与计算 |
| 2.2.7 实验测量的不确定度分析 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 实验系统热损失分析 |
| 2.3.2 喷嘴流量与流量系数 |
| 2.3.3 喷射流量对雾化冷却换热特性影响 |
| 2.3.4 喷射高度对雾化喷射换热特性的影响 |
| 2.3.5 喷射液体入口温度对喷雾冷却换热效果的影响 |
| 2.3.6 表面活性剂对雾化喷射冷却换热效果的影响 |
| 2.3.7 实验关联式的得出 |
| 2.3.8 可视化拍摄初步结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 雾化过程数值模拟 |
| 3.1 喷雾腔体几何模型 |
| 3.2 喷雾腔内流场数学模型 |
| 3.2.1 气相基本控制方程 |
| 3.2.2 离散相计算模型 |
| 3.2.2.1 颗粒运动方程 |
| 3.2.2.2 颗粒随机轨道模型 |
| 3.2.2.3 颗粒碰撞模型 |
| 3.2.2.4 喷雾液滴破碎模型 |
| 3.2.2.5 颗粒传热传质方程 |
| 3.2.3 离散相与连续相间的耦合 |
| 3.2.4 相间耦合计算过程 |
| 3.3 喷雾腔体网格划分 |
| 3.4 边界条件与物性参数 |
| 3.5 壁面条件 |
| 3.6 数值模拟方案 |
| 3.7 数值模拟结果与分析 |
| 3.7.1 喷雾场 |
| 3.7.2 雾化后液滴粒径及分布 |
| 3.7.3 雾化后液滴速度及分布 |
| 3.7.4 雾化参数对碰壁平均速度和液膜层厚度的影响 |
| 3.7.5 雾化距离对液膜层厚度和壁面温度的影响 |
| 3.7.6 雾化距离对壁面温度分布均匀性的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 液滴碰撞薄液膜及其对壁面换热影响的数值模拟 |
| 4.1 物理模型描述 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 控制方程组 |
| 4.2.2 自由表面处理方法 |
| 4.2.2.1 VOF自由表面处理方法 |
| 4.2.2.2 VOF方法的界面重构技术 |
| 4.2.2.3 VOF方法的表面张力处理技术 |
| 4.2.2.4 壁面粘附作用 |
| 4.3 数值模拟中相关问题的处理 |
| 4.3.1 计算模型的选择 |
| 4.3.2 材料属性的设置 |
| 4.3.3 边界条件的设置 |
| 4.3.4 计算区域的初始化 |
| 4.3.5 计算收敛性和稳定性分析 |
| 4.4 计算结果及分析 |
| 4.4.1 微液滴撞击薄液膜层的动态变化过程 |
| 4.4.2 数值计算结果与文献的对比 |
| 4.4.3 无液滴碰撞时液膜层内气泡生长与合并 |
| 4.4.4 碰撞液滴参数对壁面换热效果的影响 |
| 4.4.5 碰撞液滴初始位置对壁面换热效果的影响 |
| 4.4.6 多液滴碰撞对壁面换热效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光工作物质加热过程中的超常传热问题 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 激光工作物质的传热控制方程 |
| 5.2.2 初始条件 |
| 5.2.3 边界条件 |
| 5.3 数值方法 |
| 5.4 数值模拟结果与分析 |
| 5.4.1 泵浦功率密度对激光工作物质超常传热过程的影响 |
| 5.4.2 脉冲宽度对激光工作物质超常传热过程的影响 |
| 5.4.3 热松弛时间对工作物质超常传热的影响 |
| 5.4.4 表面换热系数对激光工作物质超常传热过程的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及申请专利目录 |
| 致谢 |
（6）膏体推进剂火箭发动机多次启动技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表目录 |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究的背景 |
| 1.2 膏体推进剂技术研究发展 |
| 1.3 膏体火箭发动机技术研究现状 |
| 1.4 火箭发动机多次启动研究进展 |
| 1.4.1 火箭发动机多次启动研究现状 |
| 1.4.2 膏体推进剂火箭发动机多次启动技术 |
| 1.5 本文研究的意义、内容和采取的技术途径 |
| 1.5.1 本文研究的意义 |
| 1.5.2 本文研究的内容 |
| 1.5.3 本文研究采取的技术途径 |
| 2 膏体推进剂火箭发动机等离子点火机理及过程研究 |
| 2.1 常规固体火箭发动机点火理论 |
| 2.1.1 固相点火理论 |
| 2.1.2 气相点火理论 |
| 2.1.3 异相点火理论 |
| 2.2 膏体推进剂点燃的物化过程 |
| 2.3 高温等离子热物理特性 |
| 2.3.1 高温等离子热传导作用 |
| 2.3.2 高温等离子辐射热作用 |
| 2.3.3 高温等离子对化学反应的影响 |
| 2.4 强瞬态等离子点火研究 |
| 2.4.1 强瞬态热传导现象分析 |
| 2.4.2 强瞬态热传导下的热传导方程推导 |
| 2.4.3 强瞬态热传导下的热传导方程求解 |
| 2.4.4 等离子体加热条件下的膏体推进剂点火模型 |
| 2.4.5 等离子体加热条件下的膏体推进剂点火计算结果与分析 |
| 2.5 膏体推进剂火箭发动机等离子点火过程 |
| 2.5.1 引弧 |
| 2.5.2 高温等离子体向膏体推进剂传热过程 |
| 2.5.3 膏体推进剂装药的局部点燃 |
| 2.5.4 火焰沿整个燃面的传播 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 膏体推进剂火箭发动机熄火研究 |
| 3.1 膏体推进剂火箭发动机熄火机理 |
| 3.1.1 壁面散热 |
| 3.1.2 器壁效应 |
| 3.2 火焰在细小通道中传播淬熄 |
| 3.2.1 火焰在细小通道中热传播研究 |
| 3.2.2 淬熄理论 |
| 3.2.3 膏体推进剂在细小管道中火焰传播和淬熄模型 |
| 3.3 膏体推进剂细小管道火焰淬熄数值仿真 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 控制方程 |
| 3.3.3 燃烧模型 |
| 3.3.4 边界条件 |
| 3.3.5 初始条件 |
| 3.3.6 火焰淬熄锋面的确认 |
| 3.3.7 数值分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 膏体推进剂火箭发动机多次点火实现及验证 |
| 4.1 等离子多次点火技术实现 |
| 4.1.1 等离子放电原理 |
| 4.1.2 等离子点火系统工作流程 |
| 4.1.3 点火系统结构原理研究 |
| 4.2 等离子多次点火控制原理 |
| 4.2.1 等离子弧的电特性 |
| 4.2.2 模糊控制原理 |
| 4.2.3 模糊控制器研究 |
| 4.2.4 等离子点火模糊控制过程仿真 |
| 4.2.5 模糊控制的硬件实现 |
| 4.2.6 控制系统的信号采集 |
| 4.3 等离子多次点火电源研究 |
| 4.3.1 点火电源的整体技术 |
| 4.3.2 电路组成和工作原理 |
| 4.3.3 技术要点 |
| 4.4 等离子多次点火喷嘴研究 |
| 4.5 等离子对膏体推进剂点火实验分析 |
| 4.5.1 等离子对膏体推进剂点火能力实验 |
| 4.5.2 等离子对膏体推进剂初次点火实验 |
| 4.5.3 等离子对膏体推进剂多次点火实验 |
| 4.5.4 等离子对膏体推进剂火箭发动机点火实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 膏体推进剂火箭发动机多次熄火实现及验证 |
| 5.1 膏体推进剂火箭发动机多次熄火实现 |
| 5.1.1 膏体推进剂火箭发动机熄火技术的选择 |
| 5.1.2 膏体推进剂火箭发动机熄火系统整体实现 |
| 5.1.3 电磁阀门要求 |
| 5.1.4 强化冷却淬熄段 |
| 5.1.5 防回火装置设计 |
| 5.2 膏体推进剂火箭发动机熄火机理实验研究 |
| 5.2.1 大平板强化冷却熄火试验研究 |
| 5.2.2 温度曲线分析 |
| 5.2.3 细圆管强化冷却淬熄试验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 工作总结及未来展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）热学中的势能(火积)及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 现有热学知识面临的挑战 |
| 1.2 热的本质认识的历史回顾 |
| 1.3 热的本质认识的再探索 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 力学、电学中的能量分析及其应用 |
| 2.1 能量与能量守恒 |
| 2.2 质点动力学中的能量分析及其应用 |
| 2.2.1 分析力学简介 |
| 2.2.2 能量分析法导出微分方程 |
| 2.2.3 能量分析法定义转换效率 |
| 2.3 流体动力学中的能量分析及其应用 |
| 2.3.1 流动过程的能量守恒分析 |
| 2.3.2 流动参数的简化分析 |
| 2.3.3 流动过程的优化 |
| 2.4 电学中的能量分析及其应用 |
| 2.4.1 电学中的能量方法 |
| 2.4.2 电量传递过程中的能量守恒分析 |
| 2.4.3 电量传递过程的优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 热学中的传递势能（火积）及其应用 |
| 3.1 势能、积、火积 |
| 3.1.1 力学、电学中的势能与积 |
| 3.1.2 传热学中的火积与势能 |
| 3.1.3 传递过程中的守恒量与非守恒量 |
| 3.2 分析力学（能量）方法求解传热问题 |
| 3.2.1 热传导方程的变分形式 |
| 3.2.2 基于热质概念对导热拉格朗日方程的再认识 |
| 3.3 传递势能与传热过程优化 |
| 3.3.1 传递势能（火积）用于传递过程优化的研究现状 |
| 3.3.2 总热流和加权温差的定义 |
| 3.3.3 辐射换热过程的传递势能及其耗散极值原理 |
| 3.3.4 传递势能耗散极值原理在辐射换热过程优化中的应用 |
| 3.3.5 传递势能耗散极值原理用于优化的两个层次 |
| 3.4 复杂传热问题优化的最小加权热阻原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热学中的转换势能及其应用 |
| 4.1 热力学与传热学之间的联系 |
| 4.1.1 有限时间热力学简介 |
| 4.1.2 传递效率与转换效率 |
| 4.2 积与转换势能 |
| 4.2.1 热量的转换势能 |
| 4.2.2 热力系的转换势能 |
| 4.2.3 转换势能与可用能的异同 |
| 4.3 转换势能与热力过程优化 |
| 4.3.1 转换势能的耗散 |
| 4.3.2 热力过程优化的边界条件 |
| 4.3.3 热力过程的转换势能耗散极值原理 |
| 4.3.4 转换势能耗散极值原理在热力过程优化中的应用 |
| 4.3.5 热力过程的阻抗——转换热阻 |
| 4.4 传热过程的守恒量与非守恒量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 熵的表达式的改进及其宏观物理意义的探讨 |
| 5.1 克劳修斯熵定义式的改进 |
| 5.1.1 克氏熵定义式的不足之处 |
| 5.1.2 热力学中的过程量和状态量 |
| 5.1.3 克氏熵定义式的改进 |
| 5.2 熵平衡方程式的改进 |
| 5.2.1 熵平衡方程式的不足之处 |
| 5.2.2 热源熵流与系统熵流 |
| 5.2.3 闭口系统的熵平衡方程 |
| 5.3 热力过程熵变的计算 |
| 5.4 熵的宏观物理意义的探索 |
| 5.4.1 可用能 |
| 5.4.2 功和热的相互作用 |
| 5.4.3 熵的宏观物理意义 |
| 5.4.4 不可用能和不可用能函数 |
| 5.4.5 绝对熵的定义 |
| 5.5 对熵与积（势能）关系的认识 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 热质量与动质二象说 |
| 附录B 对能量及其守恒原理的一点展望 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）微/纳米级铁矿粉气相还原动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文的主要创新点 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 炼铁技术的发展状况 |
| 1.2.1 高炉炼铁技术发展状况 |
| 1.2.2 非高炉炼铁发展状况 |
| 1.3 氧化铁还原的研究现状 |
| 1.3.1 H_2或CO还原氧化铁的实验研究 |
| 1.3.2 氧化铁还原反应热力学研究 |
| 1.3.3 氧化铁还原反应动力学研究 |
| 1.3.4 氧化铁还原过程中的传输行为 |
| 1.4 本课题研究意义及内容 |
| 第二章 微/纳米级铁矿粉还原实验条件及测定方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 分析测定方法 |
| 2.3.1 还原过程中的结构形貌 |
| 2.3.2 还原过程中的物相分析 |
| 第三章 微/纳米级铁矿粉还原实验结果及其机理分析 |
| 3.1 实验方案及实验过程 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 失重及热差的测量结果 |
| 3.2.2 还原过程中的形貌分析 |
| 3.2.3 还原过程中产物的物相分析 |
| 3.3 微/纳米级铁矿粉还原分析与讨论 |
| 3.3.1 还原反应行为 |
| 3.3.2 还原反应的速率分析 |
| 3.3.3 反应活化能的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铁矿粉还原的动力学模拟 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 还原过程中的传热过程 |
| 4.1.2 还原过程的传质过程 |
| 4.1.3 还原反应过程 |
| 4.1.4 传输过程与反应过程的耦合 |
| 4.2 参数确定 |
| 4.3 偏微分方程组的数值求解 |
| 4.3.1 控制方程的离散化 |
| 4.3.2 边界条件及源项处理 |
| 4.3.3 线性代数方程组的求解方法 |
| 4.4 数值模拟结果 |
| 4.4.1 数值模拟结果与实验结果比较 |
| 4.4.2 温度对还原过程的影响 |
| 4.4.3 气体扩散对还原过程的影响 |
| 4.4.4 颗粒大小对还原反应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铁矿微/纳米粉非经典传输还原动力学模型 |
| 5.1 非经典传输行为研究现状 |
| 5.1.1 非傅立叶传热研究现状 |
| 5.1.2 非费克传质研究现状 |
| 5.2 铁矿微/纳米粉还原过程中的非经典传输行为 |
| 5.3 铁矿微/纳米粉还原过程的非经典传输模型 |
| 5.3.1 非傅立叶传热模型 |
| 5.3.2 非费克传质模型 |
| 5.3.3 热松弛时间及质松弛时间 |
| 5.4 数值计算及结果分析 |
| 5.4.1 非经典传输反应与经典传输反应结果比较 |
| 5.4.2 各参数对非傅立叶传热的影响 |
| 5.4.3 各参数对非费克传质的影响 |
| 5.5 微尺度颗粒的表面反应机理探讨 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间所做项目及公开发表的论文 |
| 致谢 |
（9）对流传递过程的不可逆性及其优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 对流传递技术的研究 |
| 1.2.1 对流换热强化技术的研究 |
| 1.2.2 室内污染物控制技术的研究 |
| 1.2.3 流动减阻技术的研究 |
| 1.2.4 对流传递理论和技术研究的不足 |
| 1.3 传递过程优化理论的研究 |
| 1.3.1 熵产最小原理与对流换热的热力学优化 |
| 1.3.2 场协同原理与对流换热的优化 |
| 1.3.3 热量积耗散与传热过程的优化 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 传递过程的不可逆性和最小作用量原理 |
| 2.1 传递过程的线性输运定律 |
| 2.2 传递过程的熵产分析 |
| 2.3 物体传递能力的度量——积 |
| 2.4 扩散过程的不可逆性 |
| 2.4.1 热量扩散过程 |
| 2.4.2 质量扩散过程 |
| 2.4.3 动量扩散过程 |
| 2.5 对流传递过程的不可逆性 |
| 2.5.1 对流换热过程 |
| 2.5.2 对流传质过程 |
| 2.5.3 流动过程 |
| 2.6 最小作用量原理 |
| 2.7 传递过程的最小作用量原理 |
| 2.8 小结 |
| 第3章 对流换热过程的优化 |
| 3.1 对流换热优化与热量积耗散极值原理 |
| 3.2 对流换热优化与熵产最小原理 |
| 3.3 热量积耗散极值原理与熵产最小原理的优化结果对比 |
| 3.3.1 物理模型及数值计算方法 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.4 通道湍流换热过程的优化 |
| 3.4.1 湍流换热的热量积耗散极值原理 |
| 3.4.2 零方程湍流模型的验证 |
| 3.4.3 平板间湍流换热过程的优化 |
| 3.5 对流换热优化热量积耗散极值原理的直观表述——最小热阻原理 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 对流传质过程的优化 |
| 4.1 对流传质优化的场协同原理 |
| 4.2 对流传质优化的质量积耗散极值原理 |
| 4.3 对流传质优化的场协同原理和质量积耗散极值原理的验证 |
| 4.3.1 等壁面浓度边界条件 |
| 4.3.2 等壁面质量流边界条件 |
| 4.4 质量积耗散极值原理的应用 |
| 4.4.1 含人体污染源的空间站实验舱通风排污过程优化 |
| 4.4.2 光催化反应器的性能优化与实验验证 |
| 4.5 湍流传质过程的优化及实验验证 |
| 4.5.1 湍流传质过程的场协同原理 |
| 4.5.2 湍流传质过程的质量积及其耗散 |
| 4.5.3 实验系统结构 |
| 4.5.4 数值计算方法 |
| 4.5.5 结果与讨论 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 流动过程的优化 |
| 5.1 流动过程优化的场协同原理 |
| 5.2 流动过程优化的动量积耗散极值原理 |
| 5.3 并联流动通道内流体流动过程优化 |
| 5.4 变粘度条件下的动量积耗散极值原理 |
| 5.5 稠油保温输运过程优化 |
| 5.6 高低温稠油混合输运过程优化 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）铁精矿复合粘结剂球团直接还原法工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献评述 |
| 1.1 钢铁工业发展现状 |
| 1.2 直接还原工艺的现状及发展方向 |
| 1.2.1 国外主要直接还原工艺现状 |
| 1.2.2 国内直接还原工艺现状 |
| 1.2.3 直接还原工艺发展方向 |
| 1.3 直接还原理论研究现状及发展方向 |
| 1.3.1 气体还原剂还原铁氧化物 |
| 1.3.2 固体还原剂还原铁氧化物 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 第二章 原料性能及研究方法 |
| 2.1 原料性能 |
| 2.1.1 铁精矿 |
| 2.1.2 还原煤 |
| 2.1.3 粘结剂 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 工艺流程 |
| 2.2.2 微观检测及测试 |
| 2.2.3 工艺研究设备及方法 |
| 2.2.4 还原机理研究方法 |
| 2.2.5 扩大试验设备及研究方法 |
| 第三章 磁铁精矿复合粘结剂球团直接还原工艺研究 |
| 3.1 高强度生球制备 |
| 3.1.1 预处理对生球质量的影响 |
| 3.1.2 造球水分对生球质量的影响 |
| 3.1.3 造球时间对生球质量的影响 |
| 3.1.4 粘结剂种类和添加量对生球质量的影响 |
| 3.1.5 内配煤种类和配比对生球质量的影响 |
| 3.2 磁铁精矿球团预热固结工艺参数优化 |
| 3.2.1 预热制度对预热球团性质的影响 |
| 3.2.2 预处理方式对预热球团性能的影响 |
| 3.2.3 粘结剂种类和添加量对预热球团性质的影响 |
| 3.2.4 内配煤种类及配比对预热球团性质的影响 |
| 3.3 磁铁矿球团直接还原工艺制度优化 |
| 3.3.1 预热球团性质对磁铁矿球团直接还原的影响 |
| 3.3.2 还原制度对磁铁矿球团直接还原的影响 |
| 3.4 重复验证试验 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 磁铁精矿复合粘结剂球团直接还原机理 |
| 4.1 球团还原过程热力学基础 |
| 4.2 球团还原动力学 |
| 4.2.1 等温还原实验结果及动力学模型的选择 |
| 4.2.2 非等温还原实验结果 |
| 4.3 球团还原过程强度变化规律 |
| 4.3.1 煤基还原过程的强度 |
| 4.3.2 气体还原后的强度 |
| 4.4 球团还原过程微观结构演变机制 |
| 4.4.1 球团还原过程微观结构 |
| 4.4.Z X射线衍射物相分析 |
| 4.5 球团还原过程结构变化及其内部应力累积和释放 |
| 4.5.1 还原产品的宏观结构 |
| 4.5.2 相变应力 |
| 4.5.3 热应力 |
| 4.5.4 微观应变 |
| 4.5.5 裂纹生成和扩展机制 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 赤铁矿对复合粘结剂球团直接还原行为的影响 |
| 5.1 赤铁矿对生球质量的影响 |
| 5.2 赤铁矿对球团预热固结的影响 |
| 5.2.1 赤铁矿种类和配比对预热球团固结的影响 |
| 5.2.2 粘结剂种类对赤铁矿球团预热固结的影响 |
| 5.2.3 赤铁矿配加磁铁精矿复合粘结剂预热球团工艺参数优化 |
| 5.3 赤铁矿配比对复合粘结剂球团还原过程的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 铁精矿复合粘结剂球团直接还原扩大试验 |
| 6.1 试验条件 |
| 6.1.1 生球制备 |
| 6.1.2 球团干燥和预热 |
| 6.2 复合粘结剂球团预热固结 |
| 6.3 铁精矿复合粘结剂球团回转窑直接还原 |
| 6.3.1 “一步法”和“二步法”直接还原技术指标对比 |
| 6.3.2 赤铁矿对复合粘结剂球团直接还原的影响 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
四、一类等温进口条件下的非傅立叶导热问题（论文参考文献）
- [1]严寒地区土壤-空气换热系统影响因素及性能研究[D]. 孙婕. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]基于热波动模型的生物组织热传导问题研究[D]. 王杰. 浙江海洋大学, 2019(02)
- [3]非线性热传导方程适定性研究[D]. 于涛. 哈尔滨工程大学, 2012(06)
- [4]大功率GaAs光导开关热设计技术研究[D]. 赵越. 中国工程物理研究院, 2011(04)
- [5]大功率固体激光器冷却研究[D]. 陶毓伽. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）, 2010(11)
- [6]膏体推进剂火箭发动机多次启动技术研究[D]. 周守强. 南京理工大学, 2009(02)
- [7]热学中的势能(火积)及其应用[D]. 吴晶. 清华大学, 2009(05)
- [8]微/纳米级铁矿粉气相还原动力学研究[D]. 李秋菊. 上海大学, 2008(01)
- [9]对流传递过程的不可逆性及其优化[D]. 陈群. 清华大学, 2008(08)
- [10]铁精矿复合粘结剂球团直接还原法工艺及机理研究[D]. 李建. 中南大学, 2007(12)