在从热表面到物体的二维热传导过程中,会遇到热扩散阻力。热扩散和热收缩阻力的相反问题在用于微电子和其他发热设备的热管理的散热器和热扩散器的设计中具有很大的技术相关性。过去在热扩散理论分析方面的大部分工作都是基于具有给定热通量的源。相比之下,等温源问题由于边界条件的混合性质而存在困难,因此只能获得近似解。这项工作推导出从等温源到有限厚度板或圆柱体的稳态热扩散阻力。混合边界条件的处理方式是将其置于空间变化的对流边界条件的形式中,源上的 Biot 数足够大以表示其等温性质。沿着一组足够的线性代数方程推导出该问题的级数解以确定级数系数。结果显示与有限元模拟非常吻合。将结果与先前报告的近似解在近似解的有效参数范围内进行比较。量化了关键无量纲参数对热扩散阻力的影响。结果表明,正如预期的那样,热扩散阻力随着等温热源尺寸的减小而增加。提出了一种具有非常好精度的三阶多项式相关性。这项工作推进了对过去仅报告了近似解的问题的理论理解。这里给出的结果为涉及扩散或收缩的各种实际热管理问题的热设计和优化提供了实用工具。
为波兰最大的城市之一供热和供电并配备 TES 系统的三座城市 (DHS) 均采用了蒸汽缓冲系统。所分析的三座 TES 的容量从 12,800 到 30,400 立方米不等,水箱直径从 21 到 30 米不等,壳体高度从 37 到 48.2 米不等。在 TES 水箱中使用蒸汽缓冲系统的主要目的是保护其中储存的水不会通过位于水箱顶部的调压室和安全阀吸收周围大气中的氧气。这里介绍的用于向水箱注入和排出热水的上部孔口和用于循环水的吸水管的技术解决方案使我们能够在蒸汽缓冲系统中节省大量能源。上部孔口和吸水管末端均可通过使用浮筒移动。由于采用了该技术解决方案,在 TES 水箱上部的上部孔口上方形成了稳定的绝缘水层,从蒸汽垫空间到水箱中储存的热水的对流和湍流热传输受到显著限制。最终,与 TES 水箱中蒸汽垫系统的经典技术解决方案(即上部孔口和循环水管)相比,热通量减少了约 90%。本文提出的简化分析及其结果与蒸汽垫空间到 TES 水箱上部储存的热水的热流实验数据的比较充分证实了所用热流模型的有效性。
火箭发动机的再生冷却结构承受着极大的负荷。负荷是由热燃烧气体(CH4/OX 约为 3500 K)和冷冷却通道流(LCH4 约为 100 K)相互作用引起的,这导致结构中存在较大的温度梯度和高温(铜合金最高可达 1000 K 左右),同时两种流体之间存在较高的压力差。本研究旨在更好地了解三个主要组成部分的物理行为:结构、热气体和冷却剂流,以及它们的相互作用,特别是结构的寿命。自 20 世纪 70 年代以来,已经对燃烧室结构进行了一些寿命实验。Quentmeyer 研究了 GH LOX 2/ 燃烧室 [1] 的 21 个圆柱形 LH 2 冷却测试段的低周热疲劳。在小尺寸燃烧室内安装了一个水冷中心体,以减少燃料消耗并形成火箭发动机的燃烧、音速喉部和膨胀区域。研究了三种不同的材料。热电偶被放置在冷却通道肋条和冷却剂的入口和出口歧管中。测试是在 41.4 bar 的室内压力和 6.0 的混合比(氧气与燃料之比)下进行的。喉部区域的热通量达到 54 MW/m 2 。循环重复测试,直到通过感测冷却剂通道泄漏检测到燃烧室故障。没有定量研究热气壁的变形。单个冷却剂质量均未
1. 待评估的技术 正在考虑两项变革性使能技术:(1) 先进的偏滤器概念,有可能解决反应堆相关条件下功率耗尽的生存挑战;(2) 紧凑、高场、高功率密度 DTT,可以测试并可能提高此类概念的技术就绪水平。目前的实验和模拟指出了反应堆的挑战级别:反应堆级托卡马克(例如 ARIES、Demo、ARC)边界的未缓解热通量预计在 10 GW/m 2 的数量级上,平行于磁场,比目前的实验高 10 倍。此外,必须完全抑制偏滤器靶板侵蚀。传统偏滤器无法处理这样的功率通量。先进的偏滤器概念显示出处理这些热负荷的潜力,但目前尚无设施将其技术就绪水平提高到 TRL2 级以上。我们对控制物理学(等离子体和中性传输与原子物理学相结合的复杂非线性相互作用)的了解还很有限,无法自信地预测它们在反应堆级托卡马克中的表现。在反应堆级条件下测试潜在的动力排气解决方案需要建立一个新的专用实验,该实验可以将 TRL 提高到 6。关于如何构建用于测试反应堆相关偏滤器系统的“风洞”,已经有多个考虑 1-3。他们之间的共识是偏滤器等离子体条件
雪动力学在喜马拉雅山脉高山流域的水文中起着至关重要的作用。然而,基于现场观测来阐明该地区高海拔积雪的能量和质量平衡的研究却很少。在本研究中,我们使用尼泊尔喜马拉雅山脉两个高海拔地点的气象和雪观测来量化季节性积雪的质量和能量平衡。使用数据驱动的实验装置,我们旨在了解融雪的主要气象驱动因素,说明考虑积雪冷含量动态的重要性,并深入了解融雪水重新冻结在积雪能量和质量平衡中的作用。我们的研究结果显示,融化和重新冻结对反照率的敏感性、融水重新冻结的重要性以及用于克服积雪冷含量的正净能量之间存在复杂的关系。两个地点的净能量主要由净短波辐射驱动,因此对雪反照率测量极为敏感。我们得出结论,根据观察到的积雪温度,21% 的净正能量用于克服夜间积累的冷量。我们还表明,在这两个地点,至少有 32-34% 的融雪水会再次冻结。即使考虑到冷量和冻结,仍然有超过融化积雪所需的过剩能量。我们假设,这种过剩能量可能是由于短波辐射测量的不确定性、由于基底冰层而低估的冻结、由于新雪和地面热通量而导致的冷量增加所致。我们的研究表明,为了准确模拟喜马拉雅流域季节性积雪的质量平衡,简单的温度指数模型是不够的,需要考虑冻结和冷量。
摘要:本文报告了具有正方形和圆形冷却通道的微通道热交换器的三维数值优化的结果。优化的目的是最大化全局热电导或最大程度地减少全局热电阻。响应表面优化方法(RSM)用于数值优化。在单位细胞微通道的底部表面施加了高密度热通量(2.5×10 6𝑊/𝑚2),并使用ANSYS Fluent Commercial软件包进行了数值模拟。微通道的元素体积和轴向长度𝑁= 10 r均固定,而宽度则是免费的。冷却技术采用单相水,该水通过矩形块微通道散热器流动以在强制对流层流方向上去除微通道底部的热量。在微通道轴向长度上泵送的流体的速度为400≤𝑅𝑒≤500的范围。有限体积方法(FVM)用于描述用于求解一系列管理方程的计算域和计算流体动力学(CFD)代码。研究并报告了水流数量和雷诺数对峰值壁温度和最小温度的影响。数值结果表明,具有方形冷却通道的微通道比具有圆形构型的微量散热器具有最大最大的全局热电导率。数值研究的结果与开放文献中的内容一致。关键字:正方形配置,圆形配置,微散热器,数值优化,导热率[接收到2022年8月1日;修订于2022年10月8日;被接受的2022年11月6日]印刷ISSN:0189-9546 |在线ISSN:2437-2110
摘要:本文重点研究了带有矩形实体翅片的组合式混合微通道散热器的数值优化。轴向长度和体积固定,外部结构可以变化。模拟是在微通道散热器的基本单元上进行的。优化的目的是找到内部和外部配置中的最佳几何排列,以使微通道散热器中的峰值温度最小化。假设微电子电路板设备在单元底壁上散发 250 W/cm 2 的高密度均匀热通量。计算流体动力学代码用于离散化流体域并求解一组控制方程。讨论了水力直径、外部结构形状和流体速度对峰值温度和全局热阻的影响。雷诺数范围为 400 至 500 的冷却剂或水以强制对流层流的形式通过计算域的入口引入,以去除矩形块微通道底部的热量。结果表明,当流体速度在微散热器轴向长度上从 9.8 m/s 增加到 12.3 m/s 时,从组合散热器底部移除的热量更多。结果表明,在带翅片的组合微通道中,泵功率增加了 37.1%,而在无翅片微散热器中增加了 27.2%。研究结果与公开文献中关于具有圆形流道的传统微散热器的记录相符,趋势一致。关键词:微通道结构、配置、组合微通道和微翅片 [2022 年 11 月 14 日收到;2023 年 4 月 4 日修订;2023 年 4 月 14 日接受] 印刷 ISSN:0189-9546 | 在线 ISSN:2437-2110
源(或下水道)沿对流的微极流体流沿着倾斜的平板带有表面热通量”。国际热科学杂志,48,2331-2340(2009)教师行政经验,2022年9月2022年,11月2023年,课程委员会(MATHEMATICS)成员,工程系,国际海事学院,苏哈尔,阿曼苏丹国苏哈尔大学。2022年9月2023年11月,阿曼苏丹国苏哈尔国际海事学院工程系W4组的最后一年项目协调员。2019年4月 - 2021年9月,孟加拉国达卡国际水仙花国际大学IQAC的其他主任。2021年7月6日,关于区域合作的国际研讨会,关于确保高等教育质量保证2021(ISSRC 2021)的重要性的国际研讨会,由IQAC,Daffodil国际大学,达卡,达卡。2019年7月10日至20日,Daffodil国际大学学生事务总监(负责人)。2019年7月10日至20日,国际水库科学与信息技术学院一般教育发展部负责人(负责人)。2018年7月 - 2018年8月,美国水仙花国际大学学生事务总监(负责人)。2018年7月 - 2018年8月(主管),多达迪尔国际大学科学与信息技术学院一般教育发展系。2018年9月至2019年9月,水仙花国际大学科学与信息技术学院一般教育发展系研究协调员。2018年3月2019年,水库国际大学科学与信息技术学院一般教育发展部考试委员会主席。2018年3月-Sep 2021,Dhaka Daffodil International University Gensilational Development Development系的数学讲师招聘测试问题设置者和检查员。
摘要。上升的温室气体浓度和全球气溶胶排放量的下降正在导致能量以越来越多的速度积聚在地球气候系统中。对地球能量不平衡和海洋变暖的增加的不完全理解可降低准确准备近期气候变化和相关影响的能力。在这里,基于卫星的地球能量预算和海洋表面温度的观察与1985 - 2024年的ERA5大气再分析相结合,以提高人们对地球净能量不平衡变化和导致海洋表面变暖的物理理解。将地球能量失衡从2001 - 2014年的0.6±0.2 wm-2增加到2015 - 2023年的1.2±0.2 wm-2,主要是由于吸收的与海洋中与云辐射效应相关的吸收阳光的增加。观察到的吸收阳光的增加并未被ERA5完全捕获,并且由云层在全球海洋上反射的阳光的广泛减少确定。强烈有助于减少阳光的反射,但韦德尔海和罗斯海最近的南极海冰下降也是最近的南极海冰。在年际时间尺度(2000-2023)中,发现了每年1 Wm-2增加地球能量不平衡的每年增加0.1 o c/yr的增加。只有在混合层下方的热通量中没有并发响应时,才可以从简单的海洋混合层能量预算来理解这一点。基于这种简单的能量平衡方法和观察性证据,发现从2022年到2023年的近乎全球海洋表面变暖在0.27 o c上,与1.85±0.2 wm-2的较大能量失衡在物理上是一致的与从la nina到El Ni〜NO条件的过渡有关的混合层下方的通量。对地球能源预算的驱动因素的这种新解释及其与海洋变暖的联系可以提高对近期变暖和气候预测的信心。
抽象热浪(HWS)是强调社会和生态系统的高影响现象。预计在世界许多地区的气候中,其强度和频率将增加。尽管这些影响可能是广泛的,但它们可能会受到当地和区域特征(例如地形,土地覆盖和城市化)的影响。在这里,我们利用了在这些精细尺度上阐明热浪的影响所需的高分辨率建模的最新进展。此外,我们旨在了解新一代KM规模的区域气候模型(RCMS)如何调节在众所周知的气候变化热点上热浪的代码。我们分析了15个对流渗透的区域气候模型(CPRCM,〜2–4 km网格间距)模拟及其驾驶,对流参数化的区域气候模型(RCM,〜12-15 km网格间距)的驾驶,来自Cordex旗舰飞行员对对话的模拟。重点是评估实验(2000-2009)和具有一系列气候特征的三个子域。在HWS期间,通常在夏季,CPRCMS表现出比驾驶RCMS更温暖和干燥的条件。与CPRCM相比,RCMS中的热通量分配发生了变化,导致较高的最高温度,每天的峰值高达〜150 W/m 2。这是由CPRCMS中土壤水分含量降低5–25%的驱动,这又与更长的干咒长度(最高两倍)有关。确定这些差异是否代表改进是一项挑战。然而,基于点尺度的最高温度评估表明,与RCMS相比,这种CPRCMS较高/干燥的趋势可能更现实,而参考位点的约70%表明与驾驶RCMS相比增加了附加值,仅当考虑到分布右尾部时增加到95%。相反,根据平坦区域上的高尺度网格方法,发现CPRCMS轻微有害效应。当然,CPRCM会增强干燥条件,对夏季温度高估的敲门含义。这种改善的HWS物理表示是否也对未来的变化产生了影响。