传热学

摘要： 基于有限差分数值计算方法和网络交互式数据可视化技术,开发导热实验虚拟仿真软件。软件包括平壁、圆筒壁、球壳、等截面直肋、二维矩形区域5个仿真实验模块。其中二维矩形区域温度场以含内热源、非稳态和4个边界均对流传热为基础进行模拟,软件可分析导热体几何尺寸、物性参数、内热源和热边界条件等对温度场的影响,有助于学生加深对稳态与非稳态的概念、等温线的特点等内容的理解。软件在线开放的使用可对传热学课程的教学质量提高起到促进作用。

摘要： 为研究CRTSⅢ型无砟轨道板在太阳辐射、环境温度及其他自然因素影响下的温度场分布及演化特征,基于昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ型无砟轨道板现场实验开展研究,通过传热学的基本原理构建轨道板温度场解析解模型,研究轨道板内温度场的变化。研究结果表明:CRTSⅢ型轨道板上表面与环境温度变化基本同步,下表面与环境温度变化之间存在约2 h滞后;轨道板距上表面约0.12 m的区域内温度波动大,其温度梯度曲线变化最为明显,轨道板下方区域越靠近板底面的温度变化越小,相应的温度梯度曲线也较为平缓;由现场实测数据显示昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ无砟轨道板的最大正负温度梯度均出现在夏季,分别为93.3°C/m、-44.1°C/m,对比实测数据,本文所建的温度场解析解模型计算的最大正负温度梯度分别为93.8°C/m、-43.9°C/m,二者计算结果较为接近;基于本文模型,综合考虑不同地区所在省份的差异性,提出了不同地区轨道板正负温度梯度建议值。

摘要： 为使基础课程的思政教育更具系统性,本文提出了以“四个面向”为基础深挖课程思政元素,以“四个自信”为导向强化课程思政育人目标的理念,明确了基础课程思政教学设计路线。从国家科技发展的四个重大领域中,结合课程知识体系从八个角度挖掘思政元素,构建课程思政教学典型案例库。教学设计明确育人目标,并以典型案例驱动教学,有机导入思政元素,坚定学生的“四个自信”。以“传热学”课程为例,介绍了基础课程思政元素挖掘及教学设计的应用方法。

摘要： 新工科建设引导高校学科交叉融合,深化工科专业人才培养模式改革,提升学生的国际化视野。《传热学》双语教学是高校加强新工科建设、培养国际一流人才的重要途径。该文从教材选取、教学模式、方法以及课程考核方式等方面探讨了《传热学》双语课程教学改进的实践方法以及如何获得良好授课效果,对于进一步开展新工科建设国际化教学改革提供有益参考。

摘要： 传热学是能源动力类专业研究热量传递的核心课程。通过以应用实践为导向的专创融合课程建设,提出专创融合教育机制协同、专创融合师资力量打造、专创融合课程知识体系构建以及创新实践辅助专创融合课程的教学模式设计。探索高校传热学课程双创教育及实践模式,为培养具有综合实践能力及“双创”意识的卓越工程师人才的课程建设提供借鉴。

摘要： 传热学是新能源科学与工程专业的基础核心课程,旨在介绍传热学在常规能源与新能源典型工程技术领域的应用,为学生专业课学习打下基础。针对新能源专业的传热学教学痛点,探讨新工科背景下培养路径。以应用型本科院校人才培养计划为主体、以用人单位对应用型人才的需求为核心、以传热学在新能源领域中的广泛应用为目标,建立“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式,为新能源专业的人才培养和课程教学提供参考。

摘要： 以“立德树人”为主要目标,有机结合“思政课程”与“专业课程”,发挥专业教学与思政教学的协同作用,实现工科学生的专业能力培养与价值体系塑造的同向提升,课程思政建设对中国高等教育的发展具有积极的推动作用。为此,将思政教学与热能动力专业的核心专业基础课程《传热学》教学进行了有机结合,设计了“一个中心,两个目标,三项内容,四个方法,五个环节”的《传热学》课程思政教学方案。从学生认知规律与身心发展特点出发,立足《传热学》的知识逻辑和课程体系,在专业课程的教学过程中有机融入思政元素,并在教学过程中坚持“情感共鸣与自主选择原则”,切实推进《传热学》课程思政建设。

摘要： 在专业课中融入思政元素是高校课程思政教育的重要途径。一些专业课程的专业性较强,如何把思政元素润物无声地引入课堂是值得探索和研究的课题。以材料成型及控制工程专业的专业基础课传热学课程为例,深入挖掘课程中的思政元素,并根据课程内容精心设计思政元素融入点,实现专业课的思政教育,对于培养学生强烈的爱国敬业精神、良好的职业道德、可持续发展的价值观和高度的社会责任感具有重要推动作用。

摘要： 在碳达峰、碳中和背景下,未来新能源产业迫切需要掌握专业知识且更具广阔视野的人才,这给高校能源专业课堂教学带来新的机遇与挑战。传热学作为能源专业的必修课程之一,结合新能源知识对其教学模式进行改进,有助于拓展学生视野和未来竞争力。本传热学课程采用课前、课中和课后三个环节的渐进启发式教学模式,首先激励学生构想新能源未来发展和前沿技术,逐步引导学生运用传热学知识剖析新能源行业的经典案例,再通过课程设计等进一步强化学生对新能源产业实际问题的分析和解决能力。基于此教学模式,一方面可以巩固学生所学传热学知识,并增强其学习兴趣,另一方面可拓宽学生的学术视野,同时提高分析问题及动手实践能力,为其未来从事相关产业打下坚实基础。

摘要： “传热学”是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科,是飞行器动力工程专业一门重要的专业学位课程,具有知识面广、实践性强的特点。该课程传统的教学内容过于偏重经典的传热学理论,没有体现出航空类专业的特色。为此,结合专业特点,提出调整教学内容、增加航空特色和课程思政、更改考核方式等方法,从而提高学生使用专业知识解决问题的能力,增强实践能力,启发独立思考能力,提高自主学习积极性,以达到良好的教学效果。

摘要： 随着我国海洋钻采工程逐步向深水进军,对科学技术进步的要求迫在眉睫.2010年Macondo灾难事件的发生,对深水钻采技术的安全性提出了严重的挑战.深水井筒由若干层/道屏障组成,构成井筒屏障系统,结构较为复杂.随着水深和井深的增加,井口产出的油气的温度越来越高,套管环空的流体在由高温地层产出的油气等流体的热传导和对流的作用下,泥线附近环空升温可高达60摄氏度,环空流体受热膨胀对套管产生挤压作用,可导致套管挤毁,造成重大的人员、财产等损失.因此,准确的深水井筒的温度计算是圈闭压力预测的计算的关键.井筒温度的计算受油套管及井眼尺寸、流体组分、流态、套管和水泥环等热物理参数等影响,计算较为复杂,通过适当简化模型、敏感性分析,找出影响温度变化的主要因素,可以逐步完善深水井设计,为我国深水油气的安全生产提供保障.本文基于陵水气田的数据,基于传热学理论对相关的井进行了井筒温度的计算,为下一步圈闭压力的预测提供了坚实基础.

摘要： 运用传热学原理对管道绝热层的厚度进行了计算,确定了管壳材料作为绝热层的最佳厚度,并提出柔性材料绝热层采用三层体积密度梯度分布、三层厚度按比例的方式包覆,计算出了最佳厚度.根据设计厚度和纳米材料管道绝热层的应用环境,试验模拟了管壳和柔性材料包裹高温蒸汽管道11天的过程.通过背温试验分析了绝热层外表面温度、环境温度及热面温度等曲线,并且对表面散热损失进行了计算.试验表明,纳米多孔绝热材料制成的管壳和柔性材料作为高温管道隔热材料均具有优异的绝热性能.

摘要： 傅立叶定律一直是被当作唯像的、经验性的定律来对待的,然而宏观现象应有其微观的理论根源.基于此,本文在经典力学体系的框架下,通过运用基础性更高的动量守恒和能量守恒两大定律,给出了傅立叶定律的微观理论证明,并由此对该定律为什么没有时间项等疑问作出了合理解释.确信,为传热学的基础性定律即傅立叶定律奠定微观的理论基础,无论对定律本身还是对传热规律的探索都将具有重要意义.

摘要： 通过对高炉炉缸碳砖局部温度升高的现象的分析,从传热学的角度探讨炉衬隐患的形成机理,针对性地提出解决方案,配合专业的机具,采用流动性好的高导热压入材料,科学的施工工艺,完善的操作规程,实际应用到国内的高炉维护中,取得了明显的效果,值得各生产厂家借鉴.

摘要： 在20世纪70年代石油危机的直接影响下,强化传热受到世界各国科技界的普遍关注,并迅速发展成为热科学与技术领域一个非常重要的学科分支.随着可持续发展、低碳技术和低碳经济等社会发展理念的进步,强化传热已发展成为包含更广阔范畴的传热优化.熵是热力学中除能量以外的另一个核心概念,它不仅是过程不可逆性及系统热平衡的判据,还可以表征系统的无序度.熵的应用虽然在很多领域取得了一定的成果,但也引起了一些适用性的质疑.为此,本文简述了过增元等人基于现有传热学理论存在的不足和热量传递现象的本质,从传热学的角度提出的热量传递势容((火积))和热量传递势容耗散函数的概念,并从导热、对流换热、辐射换热等方面介绍了(火积)理论的研究进展.

摘要： 本文针对流动与传热数值计算中收敛标准受多个因素影响从而较难确定的特点,提出了一种基于归正化思想的收敛标准.新收敛标准考虑了物理问题性质、控制方程是否无量纲化、离散方程表达形式等因素的影响,对余量表达式中的离散系数、求解变量进行归正化处理,界定了余量的取值范围,并给出了一般问题的收敛标准.数值实验表明,基于归正化思想的收敛标准不受上述各因素的影响,有利于用数值计算程序的编写.

摘要： 本文针对流动与传热数值计算中收敛标准受多个因素影响从而较难确定的特点,提出了一种基于归正化思想的收敛标准.新收敛标准考虑了物理问题性质、控制方程是否无量纲化、离散方程表达形式等因素的影响,对余量表达式中的离散系数、求解变量进行归正化处理,界定了余量的取值范围,并给出了一般问题的收敛标准.数值实验表明,基于归正化思想的收敛标准不受上述各因素的影响,有利于用数值计算程序的编写.

摘要： 本文针对流动与传热数值计算中收敛标准受多个因素影响从而较难确定的特点,提出了一种基于归正化思想的收敛标准.新收敛标准考虑了物理问题性质、控制方程是否无量纲化、离散方程表达形式等因素的影响,对余量表达式中的离散系数、求解变量进行归正化处理,界定了余量的取值范围,并给出了一般问题的收敛标准.数值实验表明,基于归正化思想的收敛标准不受上述各因素的影响,有利于用数值计算程序的编写.

摘要： 本文针对流动与传热数值计算中收敛标准受多个因素影响从而较难确定的特点,提出了一种基于归正化思想的收敛标准.新收敛标准考虑了物理问题性质、控制方程是否无量纲化、离散方程表达形式等因素的影响,对余量表达式中的离散系数、求解变量进行归正化处理,界定了余量的取值范围,并给出了一般问题的收敛标准.数值实验表明,基于归正化思想的收敛标准不受上述各因素的影响,有利于用数值计算程序的编写.

摘要： 本文针对流动与传热数值计算中收敛标准受多个因素影响从而较难确定的特点,提出了一种基于归正化思想的收敛标准.新收敛标准考虑了物理问题性质、控制方程是否无量纲化、离散方程表达形式等因素的影响,对余量表达式中的离散系数、求解变量进行归正化处理,界定了余量的取值范围,并给出了一般问题的收敛标准.数值实验表明,基于归正化思想的收敛标准不受上述各因素的影响,有利于用数值计算程序的编写.

摘要： 本发明涉及一种用于可电驱动的机动车的热学系统(1)，包括：引导冷却剂的HVS回路(3)，牵引蓄能器(5)连接到该HVS回路上；引导冷却剂的加热回路(4)，用于对机动车的乘客舱进行温度调节，该加热回路与HVS回路(3)热耦合；引导冷却剂的冷却回路(2)，在该冷却回路上连接有热源(18)并且该冷却回路与HVS回路(3)流体耦合，以便将由热源(18)提供并经由冷却剂输送的热量传输到牵引蓄能器(5)上；以及控制装置(24)，该控制装置设计用于，在借助热源(18)的热量加热牵引蓄能器(5)时，在到牵引蓄能器(5)上的所述传输之前，将热源(18)的至少一部分热量分流并将所述至少一部分热量传递到加热回路(4)中以便预调节加热回路(4)。本发明还涉及一种机动车以及一种用于运行热学系统的方法。

摘要： 本实用新型属于教学用品类，特别是提供一种物理教学中的实验设备。其主要由换热器实验系统、雷诺实验系统、伯努力方程实验系统、阻力实验系统、主支架及带有测量数据显示的电控箱等构成。具有体积小，占地成积少，功能多，成本低，设备利用率高，操作简单，使用方便，反应迅速，测量准确等特点。

摘要： 本发明公开了一种多项传热学教学实验组合方法，它采用多项传热学教学实验箱；将多项传热学教学实验箱进行积木式变换组合；可分别进行圆管或平板稳态导热法测定材料导热系数、平板非稳态导热法测定材料导热系数、测定大空间或有限空间内竖板或水平板或竖管或水平管的自然对流换热系数、测定空气横掠单管或纵掠平板时强迫对流的换热系数、比较法测定不同材料的法向发射率等多项传热学基本实验，并可以通过烟可视化观察相应的流场。完全能达到传热学实验教学的目的，改善传热学课程与实验的同步性，有助于激发学生对实验的兴趣，增强学生的动手能力和对课程的理解，降低实验成本。

摘要： 本发明公开了一种基于计算传热学模拟的碳化硅真空烧结炉优化方法，包括以下步骤：根据真空烧结炉体参数建立真空烧结炉在加热过程中热辐射和热传导模型；进行计算传热学模拟，得到了真空烧结炉在整个加热过程中的温升曲线；通过计算对比不同加热速率、不同石墨加热管直径、不同石墨加热管与有效加热区间距下的工件温升曲线、顶点工件与中心工件温差、同一工件表面与心部温差，对原炉型进行优化。本发明通过研究不同加热速率、不同石墨加热管直径、不同石墨加热管与有效加热区的间距对真空烧结炉加热效率及炉温均匀性的影响，为真空烧结炉的性能优化提供参考，符合碳化硅真空烧结炉工艺生产要求，且提高了加热系统的加热效率和炉温均匀性。

摘要： 本发明实施例提供了一种基于深度学习的传热学反问题识别方法及装置，包括：获取内壁面温度云图；将所述内壁面温度云图输入至预设神经网络模型，得到与所述内壁面温度云图对应的待修正参数；其中，所述待修正参数包括对流换热系数，和/或，来流温度，和/或，热源强度；本发明实施例简化了传热学反问题的流程，将图像化温度数据输入训练好的深度神经网络中，其输出结果即为待修正参数，克服了传统方法中目标函数选取的难度及不适性、初值依赖性，易陷入局部收敛等不足，减少了计算量及运算带来的误差。

摘要： 本发明公开了一种便携式传热学教学实验装置，包括箱体，所述箱体的上端设有限位凹槽，所述限位凹槽相对的内侧壁均设有固定板，两个所述固定板的侧壁均设有滑动槽，两个所述滑动槽内均滑动连接有升降板，两个所述升降板的侧壁均固定连接有齿条板，两个所述固定板的侧壁均固定连接有多个输出电机，多个所述输出电机的输出轴末端均固定连接有主动轮，且多个所述主动轮均与相对的齿条板相配合，两个所述升降板的侧壁均固定连接有固定块，两个所述固定块的侧壁均固定连接有横板。本发明结构设计合理，操作简单，不仅方便使用者携带，而且内部的放置物方便使用者拿取。

摘要： 本发明公开了一种多项传热学教学实验组合方法，它采用多项传热学教学实验箱；将多项传热学教学实验箱进行积木式变换组合；可分别进行圆管或平板稳态导热法测定材料导热系数、平板非稳态导热法测定材料导热系数、测定大空间或有限空间内竖板或水平板或竖管或水平管的自然对流换热系数、测定空气横掠单管或纵掠平板时强迫对流的换热系数、比较法测定不同材料的法向发射率等多项传热学基本实验，并可以通过烟可视化观察相应的流场。完全能达到传热学实验教学的目的，改善传热学课程与实验的同步性，有助于激发学生对实验的兴趣，增强学生的动手能力和对课程的理解，降低实验成本。

摘要： 本实用新型公开了一种便携式传热学教学实验装置，包括实验箱、固定箱和冷却箱，导热块一侧的支撑板顶部活动安装有传热块，传热块顶部的实验箱内部与箱盖底部固定安装有红外对射器，红外对射器另一侧的箱盖底部固定安装有限位框，电推杆一侧的表面固定安装有限位块，冷却箱内部的底端固定安装有制冷板，导冷板顶部的实验箱内部活动安装有夹钳。本实用新型通过设置有一系列的结构使本装置在使用的过程中能够在实验开始时自动对密封结构进行锁紧，避免使用人员继续进行取放传热块操作被烫伤，提升了装置的安全性，便于使用人员在实验结束后对传热块进行冷却处理，防止实验结束后传热块温度过热引发安全事故。

摘要： 本实用新型提供一种便携式传热学教学实验装置，所述传热学教学实验装置包括真空罩、实验装置底座、传热导体、传热导体移动轨道、第一手柄、第二手柄以及升降手柄；所述真空罩设于所述实验装置底座上，且与所述实验装置底座之间形成真空腔，所述传热导体移动轨道包括第一轨道以及第二轨道，设于所述实验装置底座上，且位于真空腔内，所述传热导体位于所述第一轨道以及第二轨道之间。本实用新型解决了传统实验设备难以携带问题，同时实验台易操作，没有严格的操作规范，实验安全性评估较高，教师在课堂讲授的同时，能够辅以实验演示，将抽象理论具体化，加深了学生的感性认识以，激发学生理论学习的兴趣。

摘要： 本实用新型公开了一种多项传热学教学实验箱，箱体由上箱体和下箱体组成，上箱体顶上设有均可开启的左顶盖和右顶盖，左顶盖上纵向开有数根插槽，上箱体内左侧前端处装有精密毫伏计、后端处装有组合调压器；右侧后端处装有插拔式转换开关接头组，右侧顶盖的内侧固定有室温温度计，中间装有即插式电路板、交直流转换电路板、测量用分压分流电路板、电源开关；下箱体有二层，底层右侧内装有风机电路和风机调速开关，上箱体的底面与下箱体的上层通过上箱体与下箱体上的搭扣固定连接形成风道，风道右侧内装有多级可调速风机、风机保护罩，左侧外设有引风口。体积小、移动方便、成本低，能满足传热学教学多项实验。