有效导热系数

摘要： 通过向环氧树脂中添加聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)以及一种新型生物基阻燃剂茶皂素(TS),制备了环氧膨胀型防火涂层。为了定量表征膨胀型防火涂层膨胀炭层的有效导热系数,基于锥形量热仪燃烧实验,通过实时测量炭层内部和钢板背面的温度分布,研究了膨胀炭层的有效导热系数和炭层形貌。并利用数字图像处理技术对扫描电镜(SEM)下观察到的炭层微观形貌图片进行处理和分析,得到炭层内部的泡孔分布和孔隙率的变化情况。结果表明:涂层中茶皂素(气源)的添加量在4%时,隔热性能最佳,炭层的有效导热系数约为0.047 W/(m·K),所选取内部炭层的孔隙率约为20.87%。热辐射功率对炭层的有效导热系数也有显著影响。

摘要： 有效导热系数用来表征高温气冷球床堆堆芯综合传热能力,提高球床有效导热系数的预测精度对于高温气冷球床堆的热工设计和安全分析十分重要。为了优化球床壁面区域有效导热系数模型,本文针对无序石墨球床有效导热系数开展数值研究,分析了无序堆积球床主体区域、近壁面区域以及壁面区域有效导热系数的分布特性。结果表明:壁面区域有效导热系数相对于主体区域和近壁面区域显著降低,其平均降幅约为22%。因此引入了修正系数C_(w)对ZBS模型在壁面区域进行优化,对于球床主体区域及近壁面区域修正系数C_(w)=1,对于壁面区域,修正系数C_(w)=0.78。通过与前期无序球床实验数据和南非HTTU实验数据的对比,验证了优化后的ZBS模型能较好地预测球床壁面区域有效导热系数。

摘要： 导热系数是天然气水合物(以下简称水合物)重要的热物理学性质参数之一,但实验室制备的水合物样品中不可避免地存在孔隙,难以测得纯水合物导热系数。为此,基于热阻原理提出了一种新的水合物有效导热系数球形串并联模型,并结合已有的实验数据获得了纯甲烷水合物导热系数的半经验方程。同时,利用该模型计算了水合物样品的有效导热系数与孔隙度,分析了制备方法对样品品质的影响。研究结果表明:(1)压力介于4.0~9.5 MPa和温度介于263.15~279.15 K时,纯甲烷水合物的导热系数为0.755 7~0.771 2 W/(m·K);(2)较之于孔隙度,孔隙流体性质对测量值影响更大;(3)样品压实可以有效减小孔隙度,但无法达到零孔隙;(4)溶解气法制备的样品中残留表面活性剂,影响样品纯度;(5)预先压实冰粉法制备的样品平均孔隙度为18.73%±0.23%,优于一般的压实方法,且在纯度上优于溶解气法。结论认为,新的水合物有效导热系数球形串并联模型不仅可以更准确地计算水合物样品导热系数,而且还可以分析样品品质,进而为水合物资源开发和衍生技术的应用提供了可靠的基础数据。

摘要： 建筑外墙保温是建筑运行阶段节能降碳的有效手段。针对多孔保温材料,建立一种可以预测绝干状态和含湿状态下有效导热系数的闭孔立方体晶胞模型,分析孔隙率和含水率对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板隔热性能的影响。结果表明,绝干状态下,孔隙率增加10%,有效导热系数降低12.6%;含水率越大,孔隙率对材料有效导热系数影响越显著;含水率增加10%,有效导热系数升高6.5%。

摘要： 近日,南京玻璃纤维研究设计院牵头制定的2项真空绝热板国家标准GB/T39548-2020《真空绝热板湿热条件下热阻保留率的测定》和GB/T39704-2020《真空绝热板有效导热系数的测定》由国家市场监督管理总局批准发布。这两项标准将于2021年11月1日实施。

摘要： 纤维多孔介质在绝热材料领域的应用广受关注,真空工艺是提升材料绝热性能最为有效的方法.本文研究了真空条件下介观结构对纤维多孔介质的有效导热系数的影响,改进了已有纤维随机结构生成方法,运用D3Q19格子Boltzmann方法对其有效导热系数进行求解.改进的生成方法可明显改善纤维分布,穿插率可降低至3.1％.模拟结果与实验及理论数据具有良好的一致性.结果表明,在1～8μm的区间内,纤维直径越小,纤维多孔介质在真空下的绝热性能越好,对内部真空度的依赖性越低;纤维长度方向与传热方向越不一致,绝热性能越好;在方向角到达90°时,绝热性能最佳.研究工作对真空绝热板纤维芯材的结构设计及优化具有重要意义.

摘要： 以并联模型为基础,应用数学模型计算复合保温材料有效导热系数的理论值,采用防护热板法测量复合保温材料有效导热系数的试验值.将复合保温材料有效导热系数的理论值与试验值进行比较,分析各部分材料的尺寸比例对复合保温材料有效导热系数的影响,结果表明:复合保温材料有效导热系数受到各部分材料的导热系数的数值大小以及尺寸比例的影响,呈现线性关系.复合保温材料的有效导热系数理论值和试验值相对偏差范围在10％以内,证明公式在计算复合保温材料有效导热系数具有合理性,为不规则复合保温材料有效导热系数的测量提出了理论支持.

摘要： 碳/碳(C/C)复合材料具有热导率大、比强度高、耐烧蚀和耐冲刷等优异特性,被广泛应用于飞行器的热防护系统中,其有效导热系数对于实际应用而言是重要的热物理性质,尽管可以通过有效介质理论、对热扩散方程直接求解和玻尔兹曼输运方程等传统方法计算C/C复合材料有效导热系数,但这些数值方法通常十分耗时.本文引入深度学习方法,将格子玻尔兹曼(LBM)的三维格子模型作为三维卷积神经网络(3D-CNN)微观结构,不仅解决了三维微观结构模型难以捕获的问题,还便于实现数值计算模型和CNN模型的同步简化,利用3D-CNN快速精准地预测三维三相C/C复合结构的有效导热系数,基于此对内置L型高导热碳纤维丝的定向热疏C/C复合结构的有效导热系数进行快速预测和研究.研究表明,CNN模型在LBM传热计算上表现出强大的学习能力,但在测试样本结构孔隙率过分超出训练集时预测误差将大幅增加,且当孔隙率变化范围从30％～35％变化到55％～60％时,CNN模型"内插"预测的相对误差较模型"外推"降低了0.93％～30.72％.在C/C复合结构中内置L型高导热碳纤维丝可以将高温区域的热量沿纤维方向定向疏导至低温区域.

摘要： 通过修正Kelvin提出的十四面三维结构作为金属泡沫的几何模型,利用数值求解几何模型内的稳态傅里叶导热方程,文中提出了泡沫金属的有效导热系数的数学模型.首先,利用实验数据修正了十四面体节点与骨架半径随孔隙率的变化关系.然后,把泡沫金属分成4层,利用数值模拟确定了每层有效导热系数的计算式.最后,基于Fourier定律,建立了泡沫金属的有效导热系数.研究结果表明:文中提出的模型计算泡沫金属有效导热系数与实验值的误差都在±10％之内.本文的研究结果,对于泡沫金属的热力设计和应用具有很好的指导意义.

摘要： 有效导热系数(ETC)是预测火灾下混凝土结构内部温度时空分布的关键物性参数,为此提出了基于考虑界面热阻和粒子形状系数的改进Maxwell-Eucken模型的多相复合材料多尺度均质化方法,以预测高温后纤维增强水泥基复合材料的ETC.首先针对经历不同温度(20、60、150、300、450和600°C)处理后的砂浆、普通高性能混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土开展了导热系数和孔隙率的测量试验,随后利用部分试验数据确定所提方法关键参数.最终利用所提方法预测经历不同温度处理后掺加不同含量和尺寸纤维的混凝土的ETC,方法预测结果与其余试验结果吻合良好.研究发现:粒子形状(纤维长度)对水泥基复合材料ETC的影响甚微;界面热阻(粒子与基体脱粘)对ETC的影响显著,界面热阻系数与经历温度呈线性增长关系;聚丙烯纤维熔化蒸发后干燥空气填充,形成管状裂缝热阻,同时柔软的细聚丙烯纤维在浇筑过程中附着在粗骨料表面,蒸发后进一步增加骨料与砂浆之间的界面热阻效应.

摘要： 本文在Gong等提出的新的有效介质理论基础上,通过考虑辐射换热以及温度、压力等状态参数的影响,对该模型进行了改进,从而适用于分析多孔绝热材料的有效导热系数.硬硅钙石型硅酸钙材料被用来验证该模型的有效性,通过理论模型与试验测量值的对比,证明了该模型的适用性.研究结果表明,采用改进的新有效介质理论分析不同密度,不同温度下多孔绝热材料的有效导热系数均具有较高的精度,此时硬硅钙石型硅酸钙的km值为0.24,但采用同样的km值分析不用压力下多孔绝热材料的有效导热系数时模型预测值要偏高,说明这时的km不应采用固定值.

摘要： 本文介绍了一个完全解析的多孔介质有效导热系数模型,该模型能够预测具有空间随机分布低导热孔非均质材料的有效导热系数.解析表达式中引入基于球(圆)形率的形状因子,纠正了非球(圆)形孔引起的偏差,使得应用于多孔介质的拉普拉斯热传导方程的特解能够准确地预测非球(圆)形孔的影响.该模型形式简单,预测值与实验结果之间形成良好的一致性.此外,对形状因子的物理意义进行了讨论和分析.

摘要： 实验测试了屋顶绿化用复合种植土不同含湿状态的有效导热系数,种植土的有效导热系数与重量湿度具有很好的线性关系.通过拟合得到了一个简单适用的种植土有效导热系数计算模型,模型仅以重量湿度和干表观密度为计算参量.通过试验验证,结果显示有效导热系数模型推算结果在很宽的湿度范围内都有较高的准确性,对工程中密度较小的复合种植土有效导热系数推算具有一定的通用性.依据《种植屋面工程技术规程》相关数据推算了屋顶绿化常用的复合种植土有效导热系数,其恰当的取值范围为0.13～0.216 W/(m·k).

摘要： 真空绝热板是目前世界上最先进的高效保温材料,对其芯材热物性的研究是对真空绝热板热物性研究的重要组成部分.文章提出一种利用电镜图构建芯材Lattice-BoltzmannMethod(LBM)导热模型的方法.文章使用D2Q9模型计算芯材有效导热系数,通过3种不同模型(2种惯用模型及1种新的模型)模拟结果与实验结果对比,来研究纤维芯材的有效导热系数.研究表明,与惯用的构建的模型相比,新模型更能真实地描述多孔介质内部的微观结构,模拟精度更高;当体积分数在0.15-0.45范围变化时惯用构建模型与实验值误差较小,而大于0.45或小于0.15惯用模型的误差变大.研究表明,当固相体积分数在0.15到0.3间变化时,有效导热系数值变化平缓,小于0.15后继续减小,有效导热系数值略有增大的趋势,大于0.3时,有效导热系数变化明显,且近视线性变化,有效导热系数随纤维平均直径的增大而增大,且在1-18um的范围内近似线性变化.

摘要： 设计了一种机械热开关,在液氦温区脉动热管预冷时连接,实验时完全断开,可大大减小预冷时间,特别是水平角度的脉动热管.对竖直角度的液氦温区脉动热管传热特性进行了实验研究,结果表明:小加热功率下,制冷机冷却的脉动热管有效导热系数小于液氦冷却,且前者随着加热功率的增大而增大,后者变化不大,无论哪种冷却方式,随着加热功率的继续增大,其有效导热系数都变小,当加热功率达1.18W时,出现传热极限.

摘要： 镁/氢化镁热化学蓄热系统因其蓄热密度高,储热损失少等优点而受到广泛关注.针对氢化镁的分解过程建立二维数学模型,数值求解其非稳态传热传质过程,主要研究了反应床内部温度和组分的变化规律,壁温和有效导热系数对反应速率及蓄热功率的影响.结果显示,分解反应由外壁向中心推进,并且距离外壁越近则反应越迅速;在一定范围内提升壁温和有效导热系数能显著加快反应速率;蓄热功率随着有效导热系数和壁温的增加而明显提升.

摘要： 本文以土壤源热泵为研究背景，采用分形理论，视土壤为多孔介质，从多孔介质结构形成的物理机制出发，详尽阐述了土壤分形导热模型的建立过程，并自行编写Matlab程序计算土壤的有效导热系数，得到了不同元胞下土壤有效导热系数与土壤孔隙率之间的变化规律，以及固气相导热系数比对土壤导热系数的影响规律。

摘要： 本文以镍铜合金毛细芯为研究对象，通过烧结研制了一批不同粉末配比的毛细芯，分别测量计算了毛细芯的孔隙率和渗透率，分析了二者随铜粉比例的变化关系；同时采用稳态法测量了毛细芯的有效导热系数，着重研究了铜粉比例对毛细芯有效导热系数的影响。实验结果表明镍铜粉末配比为6:4时，毛细芯的有效导热系数获得最小值。

摘要： 对5根氨-不锈钢热管进行270°C恒温烘烤，经检测发现有不凝性气体产生，约为总工质质量的0.8%。对不凝性气体的影响进行了计算分析，结果表明一定质量的不凝性气体对热管的影响只与热管工作温度有关，温度低时影响较大，随温度升高影响迅速减小，-63°C时占据整个热管长度的78.1%，-23°C时仅为8.7%，77°C时小于0.5%。烘烤过程中热管表现出不同程度的热管效应，对此现象进行了定性分析，并与相同尺寸的铝棒在同样工况下的表现进行了对比，结果表明氨-不锈钢热管传热能力优秀，对温度变化反应灵敏，最高有效导热系数约为壳体材料的159倍，有效导热系数和密度之比约为壳体材料的309.9倍。

摘要： 采用ANSYS软件对VIP保温性能进行研究分析,并对现有的经验计算模型进行验证,以期找到可用于工程计算的经验计算模型,为VIP选型、冰箱能效估算、防凝露设计等提供理论依据.同时采用经验计算方法对VIP特征尺寸、VIP厚度、发泡层厚度、金属薄膜厚度等影响冰箱用VIP保温性能的因素进行了深入的探讨和分析,为冰箱用VIP的选取和了解保温性能提供意见和建议.

摘要： 本发明提供一种导热系数估计方法,该导热系数估计方法具备：将测量试样的一部分以规定的加热条件加热，测量稳定状态下的测量试样的表面的温度分布的步骤；对与测量试样相同的形状的试样模型的假定的导热系数及加热条件的多个组合实施传热模拟，对各组合计算试样模型的表面的温度分布的步骤；将所述多个组合及由该多个组合所得的温度分布的计算结果作为训练数据，使用机械学习法制作将输入作为测量试样的表面的温度分布且将输出作为测量试样的导热系数的回归模型的步骤；及将测量试样表面的温度分布测量结果输入至回归模型来估计测量试样的导热系数的步骤。

摘要： 本发明涉及有机硅灌封胶制备技术领域，且公开了一种有效提高导热系数的有机硅灌封胶，通过在有机硅树脂的原料组分中添加导热系数较高的微米级碳化硅陶瓷颗粒，同时添加具有胶凝作用的微米级MgO颗粒，各组分在硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、气相二氧化硅防沉剂与二乙烯三胺或三乙烯四胺固化剂的共同作用下，发生交联固化反应，制备出有机硅灌封胶。本发明还公开了一种有效提高导热系数的有机硅灌封胶的制备方法。本发明解决了现有技术中的有机硅灌封胶，由于其导热系数比较小，所导致的对灌封的电子元器件散热效果比较差的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种防护热板法测量真空绝热板有效导热系数的装置及方法，通过本装置及方法可直接测量出包含“边缘效应”的真空绝热板的整体导热系数，解决了采用现有技术测试真空绝热板的导热系数，测量值和实际值之间存在误差，测量值不能代表整块真空绝热板的有效导热系数，也无法反映整块真空绝热板的保温性能的技术问题，为真空绝热板整体保温性能的评价提供有力的证据。

摘要： 本发明提供一种固液气三相非饱和混凝土有效导热系数预测方法，涉及围岩散热技术领域。该方法包括：对混凝土孔隙分布函数进行简化；通过相似实验获取预测固液气三相非饱和混凝土有效导热系数的相关参数；将孔隙内水和空气视为沿热流方向的并联模型，确定混凝土分散相导热系数；确定混凝土热阻；根据热阻模型，确定固液气三相非饱和混凝土有效导热系数。本发明提供的一种固液气三相非饱和混凝土有效导热系数预测方法，便可以方便有效的实现对非饱和混凝土有效导热系数的预测，无需再针对每一个试件单独测量其计算非饱和混凝土有效导热系数所需的参数值，大大节省了实验人员的工作量。

摘要： 本发明公开了一种防护热板法测量真空绝热板有效导热系数的装置及方法，通过本装置及方法可直接测量出包含“边缘效应”的真空绝热板的整体导热系数，解决了采用现有技术测试真空绝热板的导热系数，测量值和实际值之间存在误差，测量值不能代表整块真空绝热板的有效导热系数，也无法反映整块真空绝热板的保温性能的技术问题，为真空绝热板整体保温性能的评价提供有力的证据。

摘要： 本发明公开了一种非稳态柱面热源法温变有效导热系数测定装置，该测定装置包括装料筒体、电加热套、保温层、绝热筒盖、测温探针、智能温控仪；装料筒体呈圆柱状；电加热套套在装料筒体的外周，保温层位于电加热套的外周；智能温控仪设于装料筒体外部；绝热筒盖设于装料筒体的两端开口处；装料筒体内设有5或9个测温点，各测温点均布设于装料筒体长度二分之一处圆周与圆心连线上或均布设于装料筒体长度二分之一处圆形截面的直径上；各测温点处分别设有测温探针；测温探针分别与智能温控仪相连；装料筒体的轴向长度与内径的大小比例为10:1~20:1。本发明进行固体颗粒物有效导热系数的测定，传热可简化为径向传热，由此简化了非稳态柱面热源法温变有效导热系数的计算方法。

摘要： 本发明提供一种固液气三相非饱和混凝土有效导热系数预测方法，涉及围岩散热技术领域。该方法包括：对混凝土孔隙分布函数进行简化；通过相似实验获取预测固液气三相非饱和混凝土有效导热系数的相关参数；将孔隙内水和空气视为沿热流方向的并联模型，确定混凝土分散相导热系数；确定混凝土热阻；根据热阻模型，确定固液气三相非饱和混凝土有效导热系数。本发明提供的一种固液气三相非饱和混凝土有效导热系数预测方法，便可以方便有效的实现对非饱和混凝土有效导热系数的预测，无需再针对每一个试件单独测量其计算非饱和混凝土有效导热系数所需的参数值，大大节省了实验人员的工作量。

摘要： 本发明提出一种提高浮法玻璃配合料有效导热系数的方法，现将浮法玻璃主要原料硅砂进行干燥、研磨、除尘和筛分处理，再依据浮法玻璃原料设计，计算配合料组成成分含量，并精确称量，然后采用混料机将配合料混合均匀，调整了配合料的堆积密度，优化了配合料散体颗粒的分形维数，改善了热传导方向上的孔隙尺寸与孔隙特征尺度的差别，进而提高配合料的有效导热系数。本发明可以实现浮法玻璃配合料有效导热系数的提高，加速配合料熔化的升温速率，促进浮法玻璃熔制效益，节约能源。

摘要： 本实用新型提供了一种基于稳态法测量颗粒物质有效导热系数的装置，包括支撑框，所述支撑框的顶端固定安装有实验仓，所述实验仓的内部设有固定支架，所述固定支架的下方设有中空工作台和测量机构，所述测量机构设置在所述中空工作台和所述固定支架之间，所述固定支架的顶端贯穿设置有若干个用于为所述测量机构提供轴向压力的调节螺栓；所述支撑框的内部固定安装有真空泵，所述真空泵的吸气孔与所述实验仓的内部连通，该装置不仅为颗粒物质的测量提供了真空环境，使其避免受外界环境条件影响，并且还实现了模拟颗粒物质所受的轴向压力下作用，能够较为准确的测量颗粒物质的有效导热系数。

摘要： 本实用新型公开了一种非稳态柱面热源法温变有效导热系数测定装置，该测定装置包括装料筒体、电加热套、保温层、绝热筒盖、测温探针、智能温控仪；装料筒体呈圆柱状；电加热套套在装料筒体的外周，保温层位于电加热套的外周；智能温控仪设于装料筒体外部；绝热筒盖设于装料筒体的两端开口处；装料筒体内设有5或9个测温点，各测温点均布设于装料筒体长度二分之一处圆周与圆心连线上或均布设于装料筒体长度二分之一处圆形截面的直径上；各测温点处分别设有测温探针；测温探针分别与智能温控仪相连；装料筒体的轴向长度与内径的大小比例为10:1~20:1。采用本实用新型进行固体颗粒物有效导热系数的测定，传热可简化为径向传热，由此简化了非稳态柱面热源法温变有效导热系数的计算方法。