热物性参数

摘要： 相变材料广泛应用于蓄热储能、系统散热等多种领域,其光热参数的准确测量对于研究材料内部光热传输与转换具有重要意义。本文引入序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法,反演固液相变材料的光学特性参数和热物性参数,实现相变材料光热参数准确测量的目的。首先介绍了相变过程中材料内部辐射导热耦合换热问题,并采用有限体积法进行求解;然后介绍了SQP算法的基本原理,并介绍了SQP算法反演相变材料物性参数的基本流程;最后采用SQP算法研究了相变材料的光学特性参数反演、热物性参数反演和光热参数同时反演问题。结果表明,SQP算法可以准确地反演确定相变材料的光热参数,最大反演误差仅为0.5%。当测量误差增加到5%时,最大反演误差仅为2.9%,SQP算法具有较强的鲁棒性。

摘要： 土壤源热泵地埋管换热器系统设计的合理性取决于地埋管换热器热阻和岩土体热物性参数的准确性。为提高土壤导热系数及换热器热阻估算的准确性,文章基于现场热物性试验,利用正交试验方法确定了各因素对测试结果的影响情况,并进行了定量分析。结果表明:测试时间对热物性估算结果的影响最大。当测试时间由50 h增至100 h时,土壤导热系数估算结果与设定值的相对误差均值由12.11%降到0.75%,地埋管换热器热阻值由0.1245(m·°C)/W变为0.1077(m·°C)/W,而加热功率、流量、埋管深度等因素对结果影响程度远小于测试时间。

摘要： 根据理想气体混合物特性并参照化工物性计算原理,编制一个通用的VBA(计算程序)计算烟气参数的方法,以替代由烟气物性图表插值物性参数的繁琐方法。应用实例表明,该方法可以快速准确地计算出烟气的各种热物性参数,包括密度、定压比热、导热系数、动力黏度、普朗特数等,且与查表值基本吻合。

摘要： 为准确获得双基药燃烧混合气体生成物的热物性参数,求解火药燃烧产生的高温气体与身管内壁面的对流换热系数以及火炮发射过程中内壁面的温度,根据双基药组分,给出了火药燃烧化学反应方程式,计算得到燃烧生成物各组分的含量。基于已有的标准大气压下CO_(2)、CO、H_(2)O(g)、H_(2)和N_(2)的动力黏度、导热系数、比定压热容随温度的变化实测数据,采用最小二乘法拟合得到双基药燃烧混合气体生成物的热物性参数计算模型,并针对3种典型的双基药进行计算分析。结果表明:最小二乘法拟合得到的计算模型可以较好地应用于标准大气压下纯气体热物性参数的求解;气体的动力黏度、导热系数和比定压热容均随着温度的升高而增大;硝化棉含氮量越高,导热系数和比定压热容值越小,硝化棉含氮量对混合气体的动力黏度值影响较小,可忽略不计。

摘要： 以车用增压器涡轮为例,探讨了合金及型壳的主要热物性参数,实施了铸件凝固测温试验,基于Beck非线性估算法得到了合金与型壳随温度变化的界面换热系数。采用优化后的输入条件进行充型凝固模拟,结果表明,铸件凝固的实际温度场与模拟温度场吻合程度较好,并且实际浇注后叶片叶梢处可能出现的浇不足缺陷与模拟结果基本一致,以此验证了数值模拟的准确性和可靠性。

摘要： 在稠油热采井注蒸汽阶段蒸汽干度和注蒸汽速度是影响其成功与否的主要因素,准确计算沿井筒的热量损失是评价注蒸汽效果的关键.从干度的定义出发结合两相垂直漂移流动模型,按井筒深度和注蒸汽时间分段,建立了稠油热采井垂直井筒热物性参数和热量损失速率模型.模型计算得出的热物性参数对比现场实测数据误差在5％以内;在同一井深注蒸汽时间的增加会导致热量损失速率降低,但对沿程热物性参数影响较小.

摘要： 随着我国炼铁及余热回收工艺的不断发展,对于烧结矿和球团矿热物性参数的精确测量提出了新的要求,烧结矿和球团矿的比热容、热扩散系数和导热系数是三个重要的热物性参数,在不同温度下的热物性参数对烧结余热回收及炼铁过程非常重要.对某钢铁厂的烧结矿和球团矿比热以及热扩散系数进行了试验测量,同时计算了它们的导热系数,并对相关结果进行了分析.结果表明,在100～800°C范围内,烧结矿和球团矿比热首先随着温度的升高而升高,在650°C和700°C达到最大值,随后其比热随着温度的升高而逐渐降低;而烧结矿和球团矿的热扩散系数和导热系数均随温度的升高而降低.

摘要： 型砂的热物性参数对铸造凝固过程数值模拟结果有很大影响,得到准确的型砂热物性参数对提升铸造数值模拟的准确性意义重大.本文通过现场试验测得了实际铸造型砂的降温曲线,在仿真模拟软件中对型砂热物性参数进行反算优化,并与现场实测的降温曲线匹配拟合,最终确定出与现场匹配的型砂热物性参数用于今后的数值模拟计算中,提升数值模拟准确性,为今后的工艺设计提供更可靠的指导.

摘要： 为了研究深水钻井中多压力系统对井筒温度与钻井液热物性参数的影响,建立了多压力系统位于中部裸眼地层以及井底往上连续地层时的传热与传质物理模型,并推导了循环过程中井筒瞬态传热与传质数学模型,利用模型对井筒温度以及钻井液热物性参数的敏感性进行分析.研究结果表明:多压力系统分别位于中部地层和井底往上连续地层时,前者主要影响其上部环空温度,而后者对整个环空温度都有显著影响;单独漏失或溢流比两者同时作用时对井筒温度以及热物性参数的影响更显著.研究结果可为多压力系统条件以及漏失、溢流频发的复杂地层钻井提供一定的理论参考.

摘要： 近年来,山东省在鲁西北、鲁中南及鲁东地层区开展了大量的垂直地埋管热响应测试工作,获取了大量地埋管换热器岩土热物性参数,为开展不同岩性条件下地埋管换热器换热特性的对比分析提供了基础型数据支撑.针对山东省主要地层条件,为全面比较分析不同岩类条件下地埋管换热器换热特性方面的差异,本次选取同等深度、孔径及垂直换热器型号的沂源县、聊城市及日照市测试数据进行对比分析.由于当时的现场热响应测试只对岩土体的初始地温及导热系数进行了测试,根据换热模型得出夏季单孔换热量,因此,本篇文章对岩土体的导热系数及夏季换热量进行对比分析,根据测试数据得出不同岩性热物性参数差异.根据已有的测试数据,基岩地质对比碎屑、第四系松散岩类,因其所具有的高热扩散性对地埋管换热器换热效果有促进作用.

摘要： 在稠油油藏比热、热容、导热系数、热膨胀系数、热扩散系数等各种热物性参数的基本定义及获取方法基础上,结合L27、加拿大某油砂区块等实例稠油油藏,应用数值模拟的方法系统研究了热物性参数对蒸汽吞吐、SAGD、火烧油层等3种热采方式的影响.研究结果表明,热物性参数总体对稠油热采开发效果具不同程度的影响.其中对于蒸汽吞吐,岩石压缩系数是热物性参数对开发效果影响显著与否的重要因素,随着岩石压缩系数增大,热物性参数对蒸汽吞吐的累产油、并周围平均温度、累产热焓、累积注入热焓等的影响均显著增加;对于SAGD,由于持续注热,开发效果对热量的敏感性强,导热系数对开发效果影响较大;对于火烧油层,热容对开发效果具有一定影响,而热传导系数影响较小;此外采用不同化学反应方程式对火烧油层开发稠油油藏具有一定的影响.研究结果对稠油热采数值模拟具有一定的借鉴意义.

摘要： 岩石圈热结构是岩石圈热演化过程的反映,对地热资源的形成分布有重要影响.地表热流q0由地壳及其以上岩层中放射性元素U、Th、40K衰变产生的地壳热流热qc和来自上地幔的地幔热流qm组成,(Roy et al,1969;Birch et al,2009).岩石圈热结构即为一个地区地壳、地幔两部分热流的构成与配分(Blackwell,1971),广义上,还包括地壳内部不同层位间的热流构成、热物性参数及温度场分布.因此,可以根据岩石圈各圈层的厚度与热物性参数分布特征,利用“剥层法”计算地壳-地幔热流配分及深部地温分布,从而进一步揭示壳、幔热流的构造意义,为盆地热状态的成因演化和动力学研究提供约束条件(Lachenbruch,1970).岩石圈热结构研究的难点在于合理地确定岩石热物性参数,浅部地层的热物性参数可由钻孔岩心或地表基岩实测获得,地壳深部的热物性参数则需根据地壳各层段的性质,通过其他方法建立相关关系近似计算其放射性生热率与热导率(Rybach,1984).在中国,汪集旸研究得中国西北地区壳幔热流比值为1.37,西南地区其比值为2.34,岩石圈热结构都属“冷幔热壳”型;中部地区属过渡型;东部、东南地区则属于“热幔冷壳”型(Wang et al,2015).邱楠生也得出中国大陆地区的地幔热流由东向西逐渐降低的结论(Qiu,1998).这些研究对本次工作有重要的借鉴意义.

摘要： 在地源热泵热物性测试中,经常会遇到测试样本数据太少的问题.根据浙江某项目地源热泵热物性测试数据,提出一种针对极小样本试验虚拟增广样本的方法.基于正态信息扩散原理,从虚拟增广样本和信息论的角度出发,充分利用虚拟样本,而不是先假设其服从某一经典概率分布,来求解样本信息扩散函数.利用K-S检验法,验证所求正态扩散函数的正确性,从而证明所得正态信息概率密度函数更加符合岩土热物性参数的真实分布,为推断整个项目岩土热物性参数的概率分布提供一定的参考.

摘要： 建立试验场,模拟各种工况,实测地埋管周围岩土体的温度变化,分析不同条件下地下岩土层传热特征.研究发现,岩土体传热与热物性参数密切相关,一般岩石中热量扩散较土体中速度快;埋管周围岩土体传热大致可分为"主孔区"、"热棒区"、"传热区"、"外围扩散平衡区"四个区;由于地层组合不同,换热孔垂向上地温变化有差别;地下水流动有助于岩土体传热,流动越快,单孔换热效率相对更高.

摘要： 在垂直地埋管现场热物性测试中,计算岩土体综合热物性参数时一般采用线热源的简化解析式,求解综合热导率和钻孔热阻.这种方法在各种测试条件下会产生不同程度的误差.产生误差的主要因素有:循环介质流量、加载功率、两次测试的间隔时间;测试设备性能;测试孔深度、回填材料热导率、岩土体中水的渗流情况、地温梯度等.通过对各种参数条件下测试孔的三维传热计算,模拟得到各种参数单一变化时对求解结果的影响,在实际工程测试中,可参照误差形成条件予以规避,提高测试精度,给优化设计埋管量提供准确的基础数据.

摘要： 汽液相变是自然界中的一种物态变化,在军事、化工、能源动力等许多工程领域都涉及到汽液相变过程.随着材料科学的迅猛发展,各种新型工质不断涌现,而相关基础热物理性质的数据十分缺乏.本文在分析了常用的热物性参数测量方法基础上,进行了优化设计,实现了低饱和蒸汽压工质典型热物性参数测试装置的研发.

摘要： 对锥形量热仪实验下的PP(聚丙烯),PP/MMT的实验结果用FAA开发的数值模型Themakin进行了数值模拟.对表面及底面温度和热释放速率随时间的变化规律与实验数据进行了比较.借助合理的输入参数,热解行为可以被准确的模拟,特别是对于非成炭材料.最后,聚合物的热物性参数和不同的碳层的性质对于热释放速率的影响进行了讨论.热力学参数对于固体的热分解过程的影响是通过将不同的参数输入PP热解模型,对PP的热释放差异进行分析实现的.MMT作用下生成的碳层可以看做隔热层.对于PP/MMT体系,碳渣热传导性的降低对HRR的降低效果与炭渣密度随着相应比例的降低的效果是一致的.

摘要： 计算机模拟过程中涉及到的最重要的参数就是材料的热物性参数,它直接影响铸件充型及凝固过程中的温度分布.本文利用anycasting铸造CAE分析软件,得出在低压铸造过程中,不同的铝合金热物性参数对铸件充型时间、凝固时间、温度分布及缺陷分布等的影响规律,从而通过调整热物性参数值提升计算机模拟的精度,有效地指导产品工艺设计.

摘要： 计算机模拟过程中涉及到的最重要的参数就是材料的热物性参数,它直接影响铸件充型及凝固过程中的温度分布.本文利用anycasting铸造CAE分析软件,得出在低压铸造过程中,不同的铝合金热物性参数对铸件充型时间、凝固时间、温度分布及缺陷分布等的影响规律,从而通过调整热物性参数值提升计算机模拟的精度,有效的指导产品工艺设计.

摘要： 建筑热惰性的合理利用可以降低室内温度波动,提高舒适度,是被动式建筑设计技术的重要手段之一.本文详细分析了建筑热惰性的理论基础和研究方法,对热惰性主要研究领域进行了归纳整理,并对其研究进展和存在问题进行了总结,指出研究方向和研究重点.

摘要： 在热物性值测定装置(1)中具有与试料(10)的试料薄膜的表面相面对而设置的除了开口部之外遮光的遮光体(11)。从加热用激光器(22)输出的重复脉冲的加热光通过遮光体(11)照射到试料薄膜。从测温用激光器(23)输出的连续光的测温光照射到试料薄膜上的从加热光照射位置开始离开预定距离的测定位置。光检出器(26)检出测温光在试料薄膜上的反射光，计算机(28)获取由AD转换器(27)数字转换后的热反射信号。计算机(28)基于所获取的热反射信号，计算试料(10)的试料薄膜的沿面方向的热物性值。

摘要： 本实用新型属于激光器技术领域，公开了一种带光纤延迟的热物性飞秒激光泵浦探测热物性测量装置，设置有光纤延迟线；光纤延迟线通过光线连接反射镜；反射镜通过光线连接双色镜/偏振分光棱镜；双色镜/偏振分光棱镜通过光线连接飞秒激光器；光纤延迟线输出的发散探测光经双色镜/合束棱镜后传输给偏振分光棱镜；偏振分光棱镜通过光线依次连接波片、聚焦透镜、待测样品。本实用新型光纤延迟线的体积比传统以为运动平台体积小10倍左右，仪器体积减小，可靠性提高；本实用新型使用光纤延迟线，避免了使用全反回射器，大大节约了仪器成本；本实用新型光纤延迟线无需调试，避免了传统光学延迟线复杂的调试和校准程序。

摘要： 一种高温液态熔盐热物性参数测量装置及参数反演方法，属于高温材料热物性测量技术领域。本发明针对高温液态熔盐热物性参数的现有测量方法测量结果准确性差的问题。装置包括液态熔盐封装容器：它包括底面具有气孔的容器底座、坩埚上端盖、滚珠丝杠和驱动电机，容器底座为圆柱形腔体，并且上端口具有向内延伸的上边沿；坩埚上端盖为具有筒底的圆筒状上端盖；坩埚上端盖经由上边沿嵌入到容器底座的腔体内，并且坩埚上端盖的圆筒侧壁与上边沿相配合形成容器底座与坩埚上端盖之间的液态熔盐封装区；所述坩埚上端盖通过连接臂与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠经驱动电机驱动后，使连接臂带动坩埚上端盖上下移动。本发明实现了高温熔盐热物性的准确测量。

摘要： 本发明涉及地源热泵设计技术领域，尤其涉及一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置，该测量装置中采用了神经网络参数辨识方法对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识，辨识过程中待辨识土壤进行热响应实验测试，获得待辨识土壤的热响应实验测试后的测量参数，再其输入到预先训练得到的神经网络中，即可获取所述待辨识土壤的热物性参数和渗流参数。该测量装置可在现场热响应实验时直接对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识并显示结果，过程快速准确，实用性更强，所采用的辨识方法通过现场热响应实验和神经网络建立热响应测量参数和土壤热物性、渗流方向及速度的映射关系，避免了使用传统的辨识模型带来的辨识误差，提高了土壤热物性辨识的精度。

摘要： 一种高温液态熔盐热物性参数测量装置及参数反演方法，属于高温材料热物性测量技术领域。本发明针对高温液态熔盐热物性参数的现有测量方法测量结果准确性差的问题。装置包括液态熔盐封装容器：它包括底面具有气孔的容器底座、坩埚上端盖、滚珠丝杠和驱动电机，容器底座为圆柱形腔体，并且上端口具有向内延伸的上边沿；坩埚上端盖为具有筒底的圆筒状上端盖；坩埚上端盖经由上边沿嵌入到容器底座的腔体内，并且坩埚上端盖的圆筒侧壁与上边沿相配合形成容器底座与坩埚上端盖之间的液态熔盐封装区；所述坩埚上端盖通过连接臂与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠经驱动电机驱动后，使连接臂带动坩埚上端盖上下移动。本发明实现了高温熔盐热物性的准确测量。

摘要： 本发明涉及地源热泵设计技术领域，尤其涉及一种土壤热物性参数和渗流参数的测量装置，该测量装置中采用了神经网络参数辨识方法对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识，辨识过程中待辨识土壤进行热响应实验测试，获得待辨识土壤的热响应实验测试后的测量参数，再其输入到预先训练得到的神经网络中，即可获取所述待辨识土壤的热物性参数和渗流参数。该测量装置可在现场热响应实验时直接对土壤热物性参数和渗流参数进行辨识并显示结果，过程快速准确，实用性更强，所采用的辨识方法通过现场热响应实验和神经网络建立热响应测量参数和土壤热物性、渗流方向及速度的映射关系，避免了使用传统的辨识模型带来的辨识误差，提高了土壤热物性辨识的精度。

摘要： 本发明公开了热物性计算方法、热物性测试系统、电子设备及存储介质，涉及热物性测试技术领域。热物性计算方法包括：获取所述参照物的温度变化信息和所述被测样品的温度变化信息；根据所述参照物的温度变化信息和所述被测样品的温度变化信息，计算所述被测样品的热物性参数。本发明通过获取参照物的温度变化信息和被测样品的温度变化信息，计算被测样品的热物性参数。相比于现有技术中利用电流测试热物性，利用温度计算热物性参数，由于温度是热物性最直接的表现形式，因此，能够减小热物性参数的测试误差，提高测试结果的准确性。

摘要： 一种超临界流体工质热物性参数获取方法，S1、将所需要的总数据集大小，分别作为训练数据集、验证数据集和测试数据集；S2、采用数据归一化方法，将所有输入层和输出层数据按照最大最小法进行归一化处理；S3、在学习阶段，利用训练数据集修正神经网络计算模型各层的权值和阈值；S4、利用验证数据集，监控验证数据集预测误差是否正常减小，当验证数据集预测误差达到预设误差值，且误差增加次数达到预设次数后，训练终止；S5、利用测试数据集，确认神经网络计算模型是否满足流体工质热物性工程仿真所要求的精确度和计算效率，在满足时跳转到步骤S6；S6、提取神经网络计算模型中各层的特性参数，代入神经网络输入输出方程，得到热物性的计算公式。

摘要： 本发明提出了测量各向异性材料高低温导热物性参数的装置及测试方法，属于固体材料热物性参数测试领域。解决了在不同环境温度下的导热系数测量问题，最终通过反演测试方法获得材料的热物性参数的问题，本发明包括加热/冷却系统、真空系统、测量系统和数据采集处理系统，所述加热/冷却系统与测量系统连接，为其提供稳定的高温/低温气流；真空系统与加热/冷却系统和测量系统连接，实现通气加热前装置内部真空；测量系统用于对试件进行试件导热物性参数的测量，测量系统与数据采集处理系统连接，将测量结果反馈给数据采集处理系统。本发明可应用于复合材料、建筑保温、飞行器热防护等技术领域的设备热分析、设计和优化。

摘要： 本发明公开了一种复杂应力状态下岩土材料热物性参数的测试装置及方法，包括试样组件、压力腔室、轴压加载组件、围压加载组件和试样加热组件；试样加热组件包括坚硬试样加热组件和松软试样加热组件；坚硬试样加热组件包括加热板、冷却板、底部热流传感器和顶部热流传感器；松软试样加热组件包括双针热探头；双针热探头包括平行并列布设的加热探针和温度探针。方法包括步骤1、制备试样组件；步骤2、加载围压；步骤3、测试初始状态热物性参数；步骤4、加载轴压；步骤5、测试轴压下热物性参数；步骤6、调整围压。本发明能实现在不同应力场条件下的热导率和体积比热容测试，且具有操作简便、快捷、结果精度高等优点。