导读:本文包含了水热耦合模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:模型,电化学,锂离子电池,数值,井壁,抗压强度,孔隙。
水热耦合模型论文文献综述
林浩,张洪信,赵清海[1]（2019）在《锂离子电池叁维电化学-热耦合模型及生热分析》一文中研究指出锂离子电池在放电过程中的温度变化会影响电池的工作性能,严重时还会引起安全事故。建立了3.4 V/50 Ah磷酸铁锂电池的叁维电化学-热耦合模型,能获得比单一模型更精确全面的电池温度场分布及其动态变化的情况。模拟了电池0.5 C、1 C和2 C恒流放电工况下温升变化以及叁维温度场分布。随着放电倍率的增大,锂离子电池内部呈不均匀化,电池最高温度变大,温度场的不均匀性越大,温升速率越高,温差越大;电池越靠近中心的部分温度越高,最高温度出现在电池几何中心位置,极柱温度最低,正极柱温度略高于负极柱。(本文来源于《电源技术》期刊2019年10期）
李腾风,王志良,申林方,徐则民[2]（2019）在《基于格子Boltzmann方法非饱和土体水热耦合模型研究》一文中研究指出考虑热源作用下非饱和土体水热耦合作用机制,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述温度场及水分场的演化过程,建立了相应的水热耦合模型。同时,编制了计算程序,并结合半无限空间的水热耦合算例,验证了该计算模型的正确性。最后考虑水热耦合作用模式、热源温度以及土体孔隙率等因素的影响,讨论了非饱和土体温度场及水分场的演化规律。研究结果表明:传统的单向耦合模式无法表征水分迁移对土体导热特性的影响,从而导致温度场的演化规律有所偏差,而所提出的双向耦合模式更具合理性。在恒温热源作用下,不同热源温度对土体温度场及水分场的演化均会产生较大影响,且在非饱和土体温度升高速率较快的位置,体积含水率也相应的变化较快。在相同热源作用下,当初始体积含水率一定时,孔隙率较小的土体,温度升高速度较快,但总体差别不大,从而使得体积含水率分布也较为接近。(本文来源于《工程力学》期刊2019年09期）
陈少辉,熊凯[3]（2019）在《基于电化学-热耦合模型的动力电池组一致性研究》一文中研究指出本文通过数值仿真技术,以COMSOL Multiphysics为平台,建立电化学热-耦合电池组一致性研究模型,计算得到了电池组充放电过程中各单体的放电曲线及单体温度变化情况。(本文来源于《计量与测试技术》期刊2019年06期）
张文兵[4]（2019）在《大坝下游河岸带饱和—非饱和流热耦合模型及应用研究》一文中研究指出水库大坝被认为是显着改变河流水温最重要的原因,尤其是大型水库,下泄水温与自然水温相比有较大差异,水库深层水的下泄对坝下河段及两岸河岸带的水生生物乃至水生态系统产生极其重要的影响。本文在分析和总结国内外相关研究成果的基础上,采取理论分析、已有的概化土槽模型试验、野外试验和数值模拟等手段开展大坝下游河岸带饱和—非饱和流热耦合模型研究。主要研究成果如下:(1)对于室内试验验证,从单个测点的叁个分析指标(RMSE,PCC和NSE)来看,基于COMSOL Multiphysics采用Lu(2007)模型和基于HYDRUS-2D采用Chung&Horton模型各有优势,很难判定哪个模型更加适应本次研究。但从整体分析方法来看,本文构建的河岸带饱和—非饱和流热耦合模型,基于COMSOL Multiphysics采用Lu(2007)模型模拟的河岸带温度场与实测值更加吻合。(2)室内试验和数值模拟表明:距离入渗边界和底边界附近的土体在较短的时间内快速下降并达到稳态,其温度大致接近于入渗水温。相反,靠近上边界和右边界的温度则需要较长的时间达到稳态。离入渗边界越近的区域受到水温的影响越明显。随着入渗水头增加,土壤内部平均温度降低,土壤深层低温区域逐渐扩大,温度梯度增加。(3)从工程实例验证结果来看,基于COMSOL Multiphysics模型模拟的均方根误差(RMSE)变化范围在1.14-2.78 ℃,Person相关性系数(PCC)变化范围在0.84-0.99之间,NSE的值在0.61-0.96之间变化,具有较好的模拟效果,能够较为合理的刻画河岸带土体的温度动态变化过程。(4)环境温度及水位的日变化对河岸带潜流层的温度场分布影响较小,由季节引起的环境温度和水温变化对河岸带潜流层的温度场分布影响较大,河岸带潜流层温度场在夏季和冬季分别呈现出“上暖下凉”和“上凉下暖”的温度分层现象,在垂向断面上也可以分为低温区、中温区和高温区3个区。(5)在利用VFLUX 2程序中4个解析模型计算河岸带垂向渗流速度中,对于相位法,用Hatch解和Keery解计算得到的流速结果基本重合,而对于振幅比法,用Hatch解和Keery解计算得到的流速结果在数值上存在着一定的差异,说明当地下水流速较小时,利用振幅比法计算地下水流速,热弥散度β对计算结果产生较大的影响。对于振幅一相位组合法,McCallum解和Luce解计算得到的流速基本重合,其值介于振幅法和相位法之间。通过与COMSOL Multiphysics数值模拟计算结果对比分析,发现在本试验区Hatch振幅法的计算准确性比较高,计算得到的河岸带垂向渗流速度大约在2.47× 10-6-3.15×10-6 m/s。(6)基于Morris敏感性分析方法,分析流热耦合模型中各个参数对模型的影响。结果表明,渗透系数Ks是对模型温度值的输出影响较大的参数,而固体比热容cs、孔隙率n、残心残余含水率Or、饱和含水率Os、van Genuchten模型参数α和β的均值μ较小,它们是敏感性相对较小的参数,对模型输出影响很小;渗透系数Ks的方差σ值较大,说明在对模型温度值输出时,它与其他参数产生较大的相互作用;此外,各参数对模型温度值的影响既有正作用关系,又有负作用关系,这种正负作用关系可以为模型修正提供参考。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
张蓉蓉[5]（2019）在《水热耦合作用下深部岩石动态力学特性及本构模型研究》一文中研究指出矿井围岩、地下工程围岩以及地面工程的岩基等常处于复杂的水热场环境,且在工程整个建设、运营过程中必然会面临各种机械或爆破等冲击荷载作用,研究水热耦合下深部岩石的动态力学性能具有十分重要的意义。本文以淮南市谢桥矿-725 m处的泥质砂岩和朱集东矿-906 m处的细砂岩为研究对象,针对水热亲合作用对岩石动态特性的影响,利用霍普金森(SHPB)压杆,设计水热耦合作用下砂岩的静、动态力学性能试验,并详细研究了岩石静、动态力学特征、各个阶段能量耗散特征、破坏形态以及微观特性等,根据研究结果建立水热耦合作用下基于岩石损伤演化的动态本构关系,试验结果与数值计算结果具有较好的一致性,主要内容和结论性成果如下:(1)系统地分析了不同温度处理后风干和饱和状态下砂岩的静、动态应力-应变曲线特征。结果表明,静态和动态应力-应变曲线基本可划分为四个阶段:压密、弹性、塑性变形和破坏阶段,但其动态应力-应变曲线压密阶段应力随应变增长速率较大,表现趋势有所不同。风干状态下静态峰值应力几乎达到饱和状态下静态峰值应力的两倍,饱水状态下动态峰值应力受到自由水的黏结力以及Stefan效应的影响,其动态峰值应力略大于风干状态下动态峰值应力。(2)H-C循环试验结果表明,低温(L-T)组和中温(M-T)组在20次循环后和高温(H-T)组在4次循环后动态峰值应力和相对弹性模量(Kr)值下降速率逐渐缓慢,相同次数下,H-T组比L-T组和M-T组下降程度大很多,说明H-T组砂岩损伤程度远大于其他两组试样。L-T组和M-T组的破碎质量分形维数与循环次数呈线性关系,而H-T组则呈指数上升,叁组试样的平均破碎块度均随着循环次数的增加而减少,且呈现指数函数的形式。(3)在加载破坏的全过程中,压密阶段均符合U>Ue>Ud,此时总输入应变能转化为弹性能,少部分能量在塑性变形过程中被耗散掉;线弹性阶段能量特征指标同时存在,总输入应变能转化为弹性能和耗散能,同时能量开始耗散,在水热耦合损伤条件下,一小部分能量在屈服阶段转化为弹性能;破坏状态阶段,耗散能大于总输入应变能,弹性能接近于零,表明压密阶段储存的弹性能被释放。根据能量转化原理,利用总输入应变能下降规律定义H-C循环后砂岩的损伤。(4)XRD试验发现石英高温产生膨胀,改善砂岩内部结构;饱水状态下高岭石亲水性较强,水化膨胀导致矿物颗粒间胶结弱化,高岭石达到480℃～600℃时,转变为偏高岭石,达到750℃以后时,偏高岭石向A1-Si尖晶石转变,同时分解出无定形Si02;方解石超过800℃以后,分解产生石灰(CaO)。(5)在20°C(室温)下,砂岩内部致密,存在一些微小的连接裂缝。-20℃、-10℃和0℃时,晶体呈现玻璃片状,BSE图像可看出随着处理温度的不断下降,内部产生裂纹和孔洞会不断增多。在20℃～1 000℃温度范围内时,由碎屑结构的颗粒状晶体逐渐变大,初始裂纹明显增加,800℃以后,晶体逐渐出现撕裂脊成为断裂的主要形态,裂纹局部出现并逐渐扩展。(6)通过H-C循环后砂岩的微观试验结果发现,L-T组砂岩试样经历10次H-C循环后,矿物颗粒的冻结膨胀和热膨胀同时会引起初始微裂纹和孔隙扩展,经过40次H-C循环后,由于矿物颗粒之间热应力变形的不协调产生热应力集,反复的H-C循环,导致了沿矿物颗粒的边界发生疲劳断裂。对比室温、L-T组、M-T组和H-T组的EDS结果,发现H-T组12次H-C循环后,砂岩试样内部出现大量的裂隙和孔隙,由于黏土矿物存在,经过400℃温度处理后,会发生羟基失水,导致砂岩内部产生不可逆的损伤。(7)对水热耦合作用下岩石的损伤演化曲线和总损伤率曲线进行研究分析,并利用水热耦合作用下岩石的动态冲击实验数据,建立基于岩石损伤演化的动态本构模型。该模型较好地考虑了水热耦合损伤和冲击荷载共同作用下对岩石损伤动态力学行为的影响。理论和试验应力-应变曲线拟合效果较好,所建立的动力本构模型是可行的,并对试验和本构结果进行误差分析。图[73]表[11]参[253](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-02）
周建辛[6]（2019）在《含瓦斯煤固-流-热耦合数学模型及渗透特性研究》一文中研究指出含瓦斯煤渗透率是表征瓦斯在煤层中流动难易程度的物理量,也是评价瓦斯抽采效率的重要指标,其值受地球物理场(应力场、渗流场和温度场)的影响,而地球物理场又随着煤层赋存条件的改变发生变化,含瓦斯煤渗透率也随之动态变化。因此研究不同组合条件下含瓦斯煤的渗透率变化及瓦斯在固-流-热耦合作用下的运移规律始终是煤层气开采和瓦斯防治领域研究的重点。本文以西山煤电马兰矿8#煤层掘南五工作面为工程背景,利用理论分析、物理试验及数值模拟研究的方法,研究不同条件下瓦斯在煤层中的渗透特性及固-流-热耦合作用下的运移规律,对瓦斯事故防治及注热开采煤层气具有一定的理论意义和工程应用价值。具体的研究成果如下:(1)综合考虑瓦斯气体的可压缩性、煤体吸附瓦斯之后产生的膨胀应力、煤体的滑脱效应、瓦斯的动力黏度系数随温度的变化、瓦斯的真实气体状态方程等因素,建立含瓦斯煤固流热耦合数学模型,可以描述瓦斯在煤体中的运移规律,对瓦斯事故防治有重要意义。(2)在力热耦合的作用下,含瓦斯煤渗透率整体呈“L”型变化规律。在关系曲面的“上翼”处(有效应力较小为0.7 MPa),渗透率相对温度的梯度比渗透率相对有效应力的梯度略显着,且随温度的升高,渗透率由低到高变化;在关系曲面的“下翼”处(有效应力较大为2.7-8.7 MPa),渗透率相对有效应力的梯度明显大于渗透率相对温度的梯度,且随温度的升高,渗透率由高到低变化。(3)在水热耦合的作用下,含瓦斯煤渗透率随温度及含水率的增加均呈现出非线性递减规律。渗透率相对温度的梯度比渗透率相对含水率的梯度略显着,渗透率相对含水率的梯度随温度的增大有减缓趋势,渗透率相对温度的梯度随含水率的增大亦有减缓趋势。(4)在气固(瓦斯压力与体积应力)耦合的作用下,含瓦斯煤渗透率整体呈“V”型变化规律。渗透率随体积应力的增加而逐渐减小并趋于稳定值;随瓦斯压力的增加呈现出两翼高、中部低的曲面关系,在关系曲面的“凹陷”处,渗透率相对瓦斯压力的梯度与渗透率相对体积应力的梯度大致相当;在关系曲面的“两翼”处,渗透率相对瓦斯压力的梯度明显大于渗透率相对体积应力的梯度。(5)渗透率损失率与有效应力之间符合Boltzmann函数变化规律,即在温度变化的过程中,渗透率损失率与有效应力临界值有关,当有效应力低于临界值,渗透率损失率变化较大,到达临界值后,渗透率损失率减小且趋于稳定;当有效应力保持恒定时,随着温度的升高,温度敏感性系数的值逐渐减小,即煤样的渗透率对温度的敏感性逐渐减弱,其初始值为最大值,且值很小,数量级为10~(-2)。因此,在温度较低时(70~?C以下),含瓦斯煤渗透率受温度的影响相比于有效应力而言是微弱的。(6)运用COMSOL Multiphysics软件进行数值模拟研究时,充分考虑温度的增加对煤层、瓦斯物理力学参数的改变及对瓦斯吸附解吸特性的影响。通过数值模拟方法研究温度对渗透率的影响,发现当有效应力恒定为0.7 MPa时,渗透率随温度的升高逐渐增加;当有效应力恒定为2.7-8.7 MPa时,渗透率随温度的升高逐渐减小。数值模拟结果与物理试验结果具有很高的吻合度,验证本文所建立的含瓦斯煤固流热耦合数学模型的正确性。同时研究瓦斯压力对渗透率的影响,发现瓦斯压力与渗透率之间具有明显的滑脱效应,呈抛物线型变化规律,滑脱效应的拐点介于1.4-1.5 MPa之间。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
张宇,赵林,王炳红,张娜,程万[7]（2019）在《流-固-化-热耦合的陆相页岩井壁稳定力学模型及应用》一文中研究指出由于钻井液浸泡,陆相页岩中的黏土矿物发生水化膨胀,页岩力学强度会发生弱化,诱发井壁坍塌现象。为探讨陆相页岩井壁稳定机理,假设井壁页岩为多孔弹性介质,考虑页岩基质和层理随着钻井液浸泡时间的水化过程,构建了流-固-化-热耦合的井壁应力场模型,再结合剪切破坏准则,形成了陆相页岩井壁坍塌压力评价模型。以泌阳凹陷陆相页岩油藏A水平井基础参数为例进行计算,揭示了A井井壁失稳原因,并优选了钻井液密度。结果表明:水平井若沿着最小水平主地应力方向布置,则井壁坍塌风险最小;在井斜角为45～70°的造斜段内,可采用水基钻井液,但其密度应高于1. 35 g/cm~3,在井斜角为70～90°的高造斜段内,应采用油基钻井液;研究结果与A井钻井情况吻合。该研究结果可应用于指导陆相页岩井壁坍塌压力预测和钻井设计。(本文来源于《特种油气藏》期刊2019年03期）
龙小勇,岑国平,蔡良才,刘垍荧[8]（2019）在《道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验及现场验证》一文中研究指出为更加全面客观地认识机场道面结构的温度场、水分场及其耦合作用的基本规律,为季冻区机场道面结构不均匀冻害的防治提供理论依据和措施建议,设计道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验箱,开展外部水分渗入道肩试验和道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验,并利用现场冻胀量监测结果验证了模型的可靠性和适用性.结果表明:模型试验直观地模拟了跑道与道肩冻胀错台现象,阐明了其产生的原因和机理;揭示了机场道面结构温度场、水分场及其耦合作用的基本规律;外部水分入渗对机场道面结构水分场重分布有较大影响;机场道面结构的不均匀冻害是其内部水热耦合作用的产物,降温速率和温度梯度影响冻结时的水分积聚和迁移,反过来水分的重分布也影响温度的传递.采用室内缩尺物理模型试验和现场监测相结合的研究思路和实施方法不仅为季冻区建筑物不均匀冻胀问题的防治提供了理论基础,也丰富了人们探索水热耦合规律的方法,具有一定的参考价值.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2019年03期）
曾建邦,郭雪莹,刘立超,沈祖英,单丰武[9]（2019）在《基于电化学-热耦合模型研究隔膜孔隙结构对锂离子电池性能的影响机制》一文中研究指出隔膜孔隙结构对锂离子电池性能具有重要的影响,本文提出了可准确描述充放电过程中锂离子电池内部复杂物理化学现象的电化学-热耦合模型,发现该模型较文献中模型的计算结果更接近实验测试数据.利用该模型探讨了隔膜孔隙率与扭曲率分别对锂离子电池性能的影响规律,发现减小孔隙率或增大扭曲率,电池输出电压、最大放电容量和平均输出功率均不断降低,电池表面温度和温升速度均不断升高;当孔隙率减小或扭曲率增大到一定程度时,放电初期电池输出电压均会出现先下降后回升的现象,且孔隙率越小或扭曲率越大,其下降的幅度越大、速度越快,回升所需时间也越长;要确保其不低于截止电压,隔膜扭曲率必须小于临界扭曲率(其下降至最低点刚好等于截止电压时的隔膜扭曲率).综合分析了放电过程中电池内部各电化学参量和产热量的动态分布规律,发现隔膜孔隙率和扭曲率主要影响放电末期电极膜片内部电化学反应以及其他放电时刻电解液中有效Li~+扩散(传导)系数.(本文来源于《物理学报》期刊2019年01期）
宋文吉,陈明彪,白帆飞,冯自平[10]（2018）在《基于电-热耦合模型的锂离子电池热特性与优化》一文中研究指出通过微元电池等效电路的方法,建立分层结构的电-热耦合模型,得到锂离子动力电池的温度分布及电-热变化特性。基于电-热耦合模型,分析软包电池容量变化对温度梯度的影响,并对极耳进行优化。只通过层迭的方式增加电池容量时,电池容量增加到1倍,最大温升几乎增加0. 5倍,会增加热管理的难度。通过单独强化极耳换热的方法,可在一定程度上降低最高温度。通过改变极耳位置,可降低动力电池(尤其是大容量电池)的最高温度。(本文来源于《电池》期刊2018年05期）
水热耦合模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
考虑热源作用下非饱和土体水热耦合作用机制,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述温度场及水分场的演化过程,建立了相应的水热耦合模型。同时,编制了计算程序,并结合半无限空间的水热耦合算例,验证了该计算模型的正确性。最后考虑水热耦合作用模式、热源温度以及土体孔隙率等因素的影响,讨论了非饱和土体温度场及水分场的演化规律。研究结果表明:传统的单向耦合模式无法表征水分迁移对土体导热特性的影响,从而导致温度场的演化规律有所偏差,而所提出的双向耦合模式更具合理性。在恒温热源作用下,不同热源温度对土体温度场及水分场的演化均会产生较大影响,且在非饱和土体温度升高速率较快的位置,体积含水率也相应的变化较快。在相同热源作用下,当初始体积含水率一定时,孔隙率较小的土体,温度升高速度较快,但总体差别不大,从而使得体积含水率分布也较为接近。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水热耦合模型论文参考文献
[1].林浩,张洪信,赵清海.锂离子电池叁维电化学-热耦合模型及生热分析[J].电源技术.2019
[2].李腾风,王志良,申林方,徐则民.基于格子Boltzmann方法非饱和土体水热耦合模型研究[J].工程力学.2019
[3].陈少辉,熊凯.基于电化学-热耦合模型的动力电池组一致性研究[J].计量与测试技术.2019
[4].张文兵.大坝下游河岸带饱和—非饱和流热耦合模型及应用研究[D].西安理工大学.2019
[5].张蓉蓉.水热耦合作用下深部岩石动态力学特性及本构模型研究[D].安徽理工大学.2019
[6].周建辛.含瓦斯煤固-流-热耦合数学模型及渗透特性研究[D].太原理工大学.2019
[7].张宇,赵林,王炳红,张娜,程万.流-固-化-热耦合的陆相页岩井壁稳定力学模型及应用[J].特种油气藏.2019
[8].龙小勇,岑国平,蔡良才,刘垍荧.道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验及现场验证[J].哈尔滨工业大学学报.2019
[9].曾建邦,郭雪莹,刘立超,沈祖英,单丰武.基于电化学-热耦合模型研究隔膜孔隙结构对锂离子电池性能的影响机制[J].物理学报.2019
[10].宋文吉,陈明彪,白帆飞,冯自平.基于电-热耦合模型的锂离子电池热特性与优化[J].电池.2018
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