颗粒系统接触传热特性研究

发布时间：2022-07-02 11:56

　　颗粒物质是自然界中广泛存在的物质形态中的一种,大到宇宙星体小到沙粒尘埃都属于颗粒物质。通常将直径1μm以上大量离散宏观颗粒组成的大型集合体称为颗粒系统,该系统广泛地存在于工业制造、土木工程、地质工程等领域,与人们生产生活的联系十分紧密,针对颗粒系统行为的研究对人类的日常生活和经济发展有着非常重要的科学意义。已有的研究发现,当颗粒系统在外加载荷的作用下,其作用力会由一个受力的颗粒向另一个相互接触不直接受力颗粒进行传递,待达到力平衡后,颗粒系统中会形成结构复杂的力链。正是由于颗粒系统的复杂性导致颗粒系统的传热、特别是其在外力作用下的传热特征研究相对比较困难,因而进展非常缓慢。本硕士论文利用温度敏感涂料Eu（TTA）₃对颗粒系统进行全场温度实时测量,采用具有广泛代表性的非光弹颗粒实验模型,计算方法上采用颗粒单元法（GEM）结合数字图像相关法（DIC）给出颗粒系统的接触力分布特征,得到了外力作用下各种颗粒系统中热传播的特征,主要结果如下:（1）选用Eu（TTA）₃作为本文的温度敏感材料,在自行制备的真空腔体环境中对这种材料的亮度和温度相关性进行了标定... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 颗粒系统力学行为与传热特性研究现状
        1.2.1 颗粒系统力学行为研究现状
        1.2.2 颗粒系统传热特性研究现状
    1.3 颗粒系统的传热模型
    1.4 温度敏感涂料简介
        1.4.1 发光原理
        1.4.2 温度敏感涂料的种类
        1.4.3 温度敏感涂料的应用
    1.5 本文的主要研究内容
第二章 颗粒单元法(GEM)理论基础及Eu(TTA)_3的制备和标定
    2.1 GEM理论基础
    2.2 数字图像相关法(DIC)
    2.3 加热平台及热电偶的标定
    2.4 Eu(TTA)_3的制备和标定
        2.4.1 实验平台的搭建及实验仪器介绍
        2.4.2 Eu(TTA)_3的配置及规格
        2.4.3 Eu(TTA)_3亮度与温度关系的标定
    2.5 本章总结
第三章 外力作用下颗粒系统传热特性研究
    3.1 实验设备及过程
        3.1.1 实验平台搭建及材料的选取
        3.1.2 实验方法及过程
    3.2 数据处理方法
        3.2.1 接触点的识别
        3.2.2 DIC计算全场应变和平均应力
        3.2.3 接触力链结果与分析
    3.3 规则排布颗粒系统的传热实验
        3.3.1 中心加载、中心传热实验
        3.3.2 中心加载、非中心传热实验
        3.3.3 边缘加载、边缘传热实验
    3.4 随机不规则排布颗粒系统传热实验
        3.4.1 横排交叉排列方式的传热实验
        3.4.2 间隔交叉排列方式的传热实验
    3.5 本章总结
第四章 颗粒系统传热的调控
    4.1 力链调控颗粒系统传热实验(I)
    4.2 力链调控颗粒系统传热实验(II)
    4.3 本章总结
第五章 总结与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]CICC导体截面股线传热特性的实验及数值模拟研究[D]. 李笑.兰州大学 2017
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[3]数字图像相关方法在应变测量中的应用研究[D]. 张睿诚.重庆大学 2017
[4]基于DIC技术的结构变形测量方法研究[D]. 张樟.长沙理工大学 2017
[5]活性焦颗粒在移动床的传热性能研究[D]. 丁凯利.华南理工大学 2016
[6]温度响应和压力响应材料的光物理研究[D]. 王志栋.武汉工程大学 2015



本文编号：3654322