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摘要本文利用传热学的基本原理，建立物理和数学模型，通过有限元传热分析平台FLUENT，分析了雪天及自然结霜天气下物体表面温度场变化及其分布规律。以北京一月份气候条件和钢板为例，建立了实际覆雪结霜钢板的二文传热模型，综合考虑太阳辐射、背景辐射、气温、地温、风速等因素，数值模拟获得了钢板表面的温度变化曲线图和整个模型的温度分布云图，为进一步融雪化霜提供了必要的理论基础和参考数据。34087
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关键词 表面温度场 雪天 结霜 传热分析
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Temperature analysis of object surface in condition of Snowy day or frosty day
Abstract
In this paper, using the basic principle of heat transfer, physical and mathematical model is established, through the finite element heat transfer analysis of FLUENT software platform, analyzes the snow and natural frost surface temperature field under the change in the weather and their distribution rule. Beijing climate conditions and steel plate in January, for example, set up the real snow covered frost two-dimensional heat transfer model of steel plate, the comprehensive consideration of background radiation, air temperature, solar radiation, ground temperature, wind speed and other factors, the numerical simulation for the temperature variation curves on the surface of the steel plate and the model of temperature distribution in the cloud, for the further melting frost provides the necessary theoretical basis and the reference data.
Keywords: The surface temperature field , Snowy day , Frosty day , Heat transfer analysis
目 次
1 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 雪晶研究历程及现状 1
1.2.2 霜研究历程及现状 2
1.2.3. 降雪结霜物体表面温度特性分析 2
1.3 课题研究意义及主要内容 3
2 雪天结霜天气特征及雪霜物理和热物性特征 4
2.1 雪天霜天天气特征 4
2.2 雪和霜的物理及热物性特征 5
2.3 本章小结 7
3 表面温度场计算模型 8
3.1 模型的建立 8
3.1.1 物理模型及网格划分 8
3.1.2 边界条件的设置 9
3.2 物性参数的选取 10
3.3 本章小结 11
4 雪天或结霜天气情况下钢板表面温度场的数值模拟结果 12
4.1 一天24小时的气温变化及土壤温度变化 12
4.2 对流换热系数 14
4.3 雪天钢板表面温度场的数值模拟结果 15
4.4 结霜天钢板表面温度场的数值模拟结果 17
4.5 表面覆雪与覆霜的对比 19
4.4 本章小结 20
结 论 21
致 谢 22
参考文献23
1 绪 论
1.1 课题研究背景
我国北方冬季常常连降暴雪，由于气温较低，降雪道路往往会结冰，这样就带来了一定程度的道路交通安全隐患，行车时稍不注意就会造成交通事故。统计表明，事故的高发季节一般是在冬季，尤其是路面条件恶劣时。根据交通部的统计，因道路降雪结冰造成的交通事故占到了冬季交通事故总数的35%以上，随着气候环境的变化，我国南方地区同样受到了恶劣天气的影响。