收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多孔介质有效导热系数的算法研究

赵晓琳  
【摘要】: 多孔介质是一类具有固体骨架的多相空间。多孔介质中质量、动量、能量的传递是众多自然现象和大量生产、生活中发生的基本过程。多孔介质中的传热传质问题涉及到许多科学领域,早就引起人们的广泛关注,并进行了长期的研究和利用。但是,由于多孔介质的结构非常复杂,即使孔隙率相同,不同的粒径尺度和不同的粒径分布使得多孔介质有着不同的有效导热系数。此外,颗粒和颗粒之间还存在着接触热阻,使得多孔介质传热模型的建立和研究都十分困难。为减小由于多孔介质复杂结构的假设而引入的误差,本文应用折半法和遗传算法进行多孔介质有效导热系数的研究。 有效导热系数是描述多孔介质传热的重要物理量,其精确的确定对人们正确认识多孔介质内部传热过程有着重要的意义。本文首先将实际多孔介质传热问题折算为一般固体材料的相当导热问题,建立了多孔介质传热过程的温度场模型。并自行设计了实验系统,通过实验得到了不同炉温下试样内部不同点温度变化曲线。然后采用折半法进行有效导热系数的反求,得到多孔介质有效导热系数随温度变化的曲线。研究发现,应用折半法反求有效导热系数是一个很有效的方法,但折半法的解会受预设温度场精度的影响,通常取得的是局部最优解。 本文还采用遗传算法建立了多孔介质有效导热系数的模型。遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索算法。它以决策变量的编码作为运算对象,以目标函数值作为搜索信息,同时使用多个搜索点和概率搜索技术来搜索信息,具有自组织、自适应和自学习性。应用多孔介质有效导热系数的遗传算法模型,得到了原砂和实验室自行配制的石蜡砂的有效导热系数随温度变化曲线,并对曲线进行分析。结果分析发现:遗传算法在多孔介质有效导热系数的求解中应用是可行的,应用这种方法避免了对多孔介质内部复杂结构进行分析,能得到较高精度的全局解。应用遗传算法和折半法进行多孔介质有效导热系数的求解避免了对多孔介质内部复杂结构的分析,从而减小了由于内部结构分析而引入的计算误差,经对比验证,本文应用遗传算法和折半法求解多孔介质有效导热系数是可行的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王锋;唐经文;;TCT416型导热系数测试仪的改进[J];实验技术与管理;2008年11期
2 叶宏;徐斌;王军;叶暖强;庄双勇;;陶瓷微球填充型隔热涂料的有效导热系数[J];中国科学技术大学学报;2006年04期
3 向军;李菊香;;纳米悬浮液的有效导热系数[J];低温与超导;2009年01期
4 王补宣,周乐平,彭晓峰;纳米颗粒悬浮液有效导热系数的分形模型[J];自然科学进展;2003年08期
5 陈永平,施明恒;应用分形理论的实际多孔介质有效导热系数的研究[J];应用科学学报;2000年03期
6 李义强;聂玉峰;魏杰;;金属蜂窝夹芯面板有效导热系数的数值计算[J];航空计算技术;2010年02期
7 刘斌;刘刚伟;徐绯;汤忠斌;;高超声速飞行器大面积热防护系统的传热数值分析[J];应用力学学报;2011年03期
8 龙激波;张磊;;室外气候作用下建筑外墙含湿量对热工性能的影响[J];湘潭大学自然科学学报;2009年04期
9 王翔;崔瑞;杨浩;;工程塑料粉末激光烧结三维温度场的理论和实验研究[J];中国激光;2011年01期
10 黄恩才;;流体流过填充床的傅热[J];河南师范大学学报(自然科学版);1965年02期
11 王书礼;表面温度计的制作及其应用[J];河南大学学报(自然科学版);1988年02期
12 奚同庚;隔热材料的热设计及其在节能中的应用[J];自然杂志;1983年01期
13 倪龙;姜益强;姚杨;那威;马最良;;循环单井在不同水文地质条件下的运行特性[J];哈尔滨工业大学学报;2011年04期
14 朱葆琳;刘汉洲;陈光垣;;填充床层的不稳定传热[J];科学通报;1957年18期
15 朱葆琳;王学松;;填充床层热的传导——床层的温度分布[J];科学通报;1957年06期
16 王利宁;闵敬春;;基于不可逆热力学的膜换湿过程研究[J];科学通报;2010年33期
17 马坤全;刘静;;纳米流体研究的新动向[J];物理;2007年04期
18 常剑;高金森;徐春明;;气固两相流中颗粒间碰撞传热进展[J];计算机与应用化学;2007年04期
19 郑丽;王爱明;李菊香;;热管吸液芯的研究进展[J];低温与超导;2011年04期
20 刘素梅;宋云涛;武松涛;王忠伟;;ITER装置CTB盒冷屏绝热结构初步设计与分析[J];低温与超导;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周爱玲;朱学栋;吴勇强;朱子彬;;催化剂静止床层有效导热系数的研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
2 杜雁霞;程宝义;贾代勇;茅靳丰;;导热反问题法在相变材料热导性能改善研究中的应用[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
3 吴川林;;真空绝热在直埋供热管道中的应用[A];2006年保温材料技术交流会论文汇编[C];2006年
4 吴川林;;超级绝热材料的性能与应用[A];2007全国保温材料技术交流会论文汇编[C];2007年
5 刘祥宽;MEHARI Salomon;胡献国;;球型颗粒填充聚合物基复合材料有效导热系数的研究[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
6 刘祥宽;胡献国;;聚甲醛基滑动轴承纳米复合材料的传热特性研究[A];第八届全国真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2007年
7 胡超;房学谦;;纤维复合材料热波散射与非稳态有效导热系数[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 刘祥宽;胡献国;;聚甲醛基滑动轴承纳米复合材料的传热特性研究[A];真空冶金与表面工程——第八届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2007年
9 谢立军;陈友龙;;环境温度对低温容器蒸发率影响的实验研究[A];第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会论文集[C];2007年
10 赵保军;施法中;冯涛;孙建民;徐海然;;选择性激光烧结过程中致密化程度的数值模拟[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴建民;固定床传热研究及费托合成固定床反应器的数学模拟[D];华东理工大学;2011年
2 张海林;提高散体有效导热系数模型准确度的理论与实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
3 朱冬生;吸附式热泵循环过程的模拟及实验研究[D];华南理工大学;1991年
4 张新铭;石墨泡沫制备及导热性能研究[D];重庆大学;2010年
5 任川;环路热管主芯中多过程耦合传热现象的理论模型和数值研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 张海峰;热能贮存和应用中若干热物理问题研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 张扬;多孔介质内汽液相变传递的非均匀性效应[D];清华大学;2008年
8 马坤全;液态金属芯片散热方法的研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2008年
9 陈清华;松散煤体热物性测试及其温度场分布规律研究[D];安徽理工大学;2009年
10 于建国;煤基合成气平板式固体氧化物燃料电池性能研究与优化[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程远贵;耐火纤维材料的高温热物性研究[D];四川大学;2001年
2 赵晓琳;多孔介质有效导热系数的算法研究[D];大连理工大学;2009年
3 杨倩;基于分形理论的陶瓷隔(蓄)热多孔材料传热特性研究与应用[D];东华大学;2007年
4 徐婷婷;墙材含水率对墙体热工性能的影响研究[D];浙江大学;2010年
5 徐斌;隔热涂层热物性的确定及其在建筑应用中的参数分析与仿真[D];中国科学技术大学;2006年
6 舒涛;纳米流体在圆管型丝网热管中换热强化的实验研究[D];上海交通大学;2008年
7 郑春媛;两相颗粒多孔材料有效导热系数研究[D];大庆石油学院;2010年
8 闫美辰;单回路振荡热管传热性能实验分析[D];天津大学;2010年
9 李中洲;纳米技术在热虹吸管中的应用[D];华中科技大学;2006年
10 徐冬;多孔太阳墙系统传热与流动的数值模拟[D];华中科技大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978