高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。为提高计算效率,采用二维轴对称模型,使用ANSYS ICEM网格划分软件对流体域和固体域进行结构网格划分;使用ANSYS Fluent数值模拟软件,计算了二维轴对称条件下高压圆盘气体轴承气膜对称线上的马赫数、静温分布,流固耦合面上的热流密度分布,以及轴承圆盘固体域的温度场。将二维计算结果同已有的三维模型计算结果做对比,二者基本吻合,可以很好地相互验证计算结果的可靠性;对进一步分析高压圆盘气体轴承更为复杂的其他热流固耦合问题,提供了简化思路。

以高压圆盘气体轴承平行间隙中一维可压缩理想流动分析结果为基础,在考虑平行圆盘间隙内面积变化、壁面摩擦和热量输入时,通过理论推导及程序编制,利用数值计算方法得到了平行气膜区气膜对称线上一维模型的马赫数、静温和静压的分布规律。结果表明:对于一维模型而言,气膜对称线上的马赫数始终呈现下降的趋势,静温始终呈现上升的趋势,静压呈现先上升再缓慢下降的趋势;在整个平行气膜间隙中,热量的输入会导致马赫数下降的速率减缓,当热流密度不大时,马赫数受热量输入的影响很小,而热流密度较大时,热量输入对马赫数有较明显的影响;静温受热量输入的影响很大,且热流密度越大,温度上升的越明显,静压受热量输入的影响很小。

为了解决目前传统测量方法中无法准确计量热流密度的问题，在已知管道内沿层流的几处不同点的测温数据的基础上，建立了热流密度计量的反问题数学模型，采用共轭梯度法，给出了简明的热流测量步骤。数值实验表明，在存在较大温度测量误差的情况下，这种方法仍具有较高的计量精度。

　本文总结了在实验室进行的热流自记仪的模拟试验。针对热流测头的几种布置方法,得出了对现场实测特别是对地铁隧道壁面热流的测定具有指导意义的实验室实验结果。

采用双椭球体的经典模型为研究对象,在8. 04Ma和10. 02Ma的工况下进行了气动热数值模拟,计算采用结构网格和非结构网格模式,分别获得了相应工况下双椭球体中心子午线上的热流密度,得到了网格模式相关性规律。计算结果表明:两种网格均与试验值热流分布趋势较为一致;非结构网格的Y+优于结构网格时,在表面大范围区域内可以获得比结构网格更优的计算结果;非结构网格在驻点处热流计算误差超过100%。该计算对高超声速飞行器的热流计算起到了重要的参考作用。

温度场计算是离合器设计与控制的重要依据,摩擦热模型是温度场计算准确性的关键。针对热流均布和压力均布两种主流的摩擦热流密度模型,将其分别引入离合器热分析的有限元模型,计算在持续滑摩的极端工况下温度场随时间和空间的变化过程,从温度分布云图、温度沿半径方向的变化、最高温度以及温度梯度等方面对两种模型的计算结果进行比较,给出了两种模型的适用范围。

随着电子技术的发展，电子器件的体积功率密度愈来愈大，如何高效地传递热量和冷却，已经成为电子设备可靠性设计的一项关键技术。文中通过对基站电控箱的热设计和热分析，运用ANSYS软件对电控箱的设计阶段进行热仿真，对热控方案进行调整和优化，使电控箱内各电子元器件保持在可靠性要求所规定的温度范围之内，确保电子器件安全、可靠的工作。

阐述了机床磨削过程中的磨擦机理及热现象,分析了冷却液的作用及阻止冷却液进入磨削区的因素,提出了高精密机床在使用冷却时应着重考虑的事项,为机床高效率使用冷却液提供参考。

提出了一种在ANSYS软件中基于多载荷步和热流密度的风电盘式制动器温度场分析方法。根据制动力矩、转速、接触面积、材料属性等计算作用于制动盘和制动片上的热流密度。将制动片上的热流密度定义成关于时间的函数表,将制动盘总转动角度等分成若干份并施加相应的热流密度,形成系列转动的热流载荷步。分析计算了某1.5 MW风电制动器温度场,得到制动片和制动盘上的最高温度以及温度分布规律。

均热板是近年来新兴的一种高效散热技术。文中针对均热板散热器和铜铲齿散热器在同等工作条件下进行了实验测试。测试结果表明,对于高热流密度的器件,均热板散热器散热效果优于铜铲齿散热器,且质量更轻。