热响应

摘要： 为掌握该类型高压储氢瓶的火烧失效机理,促进气瓶火烧安全设计发展;利用ANSYS有限元分析软件建立火烧气瓶三维数值模型,并在Fluent软件中对工作压力35MPa容积74L的铝内胆碳纤维全缠绕复合材料储氢气瓶在火灾环境中的热响应进行分析。通过建立了局部火烧和整体火烧两个燃烧场,模拟得出复合材料气瓶在不同火势、不同受热部位下气瓶的气瓶表面的热通量分布、燃烧场的温度分布规律以及气瓶内部氢气的热响应规律。模拟发现,局部火烧下复合材料储氢瓶外表面最高温度为475.7°C,整体火烧下气瓶表面最高温度为654.1°C;气瓶内氢气的温度、压力在前50s内没有明显变化,之后逐渐增大,最后呈线性升高趋势,而整体火烧下瓶内氢气的温升、压升速度要明显高于局部火烧。

摘要： 全球气候变暖成为威胁世界粮食安全的一大重要问题,据报道,年平均温度每升高1°C,将会对水稻、小麦、玉米等粮食作物带来3%~8%左右的减产。植物在与高温的长期对抗中,进化出了不同的应对机制:一方面,植物可以通过“积极应对”来提高自身对于未折叠蛋白的清除能力,从而维持蛋白内稳态平衡以获得高温抗性(如TT1)(Li et al.,2015);另一方面,植物也可以通过“以静制动”的方式,使自身钝感,减少热响应消耗,维持正常的生理活动,并且在热胁迫结束后快速重建以提高热胁迫下的生存能力。通过遗传学手段,挖掘耐高温的自然位点并对其调控机制进行深入研究,对于作物耐高温遗传改良具有重要意义。

摘要： 基于自洽平均微观力学W-T(Wakashima-Tsukamoto)模型和拉丁超立方抽样,建立一种功能梯度平板热力耦合概率分析方法。以材料物理属性和空间分布的不确定性随机参数作为概率分析的输入,以热应力作为输出,基于本征正交分解POD(Proper Orthogonal Decomposition)对热应力的随机时间历程进行变量减缩,进而构建Kriging代理模型。结果表明,陶瓷材料的热导率和热膨胀系数不确定性对结构的热响应有很大的影响;将POD方法用于热应力时间历程预测能显著提高Kriging代理模型的精度和效率;提出的概率分析方法能够同时考虑多种随机因素对功能梯度材料热响应的影响,并验证了该方法的准确性和有效性,为功能梯度材料及其结构的设计和灵敏度分析提供了参考。

摘要： 基于UMATHT与USDFLD子程序构建了一个考虑复合材料的各向异性热传导、基体热解、热解产物扩散的复合材料热响应模型,研究了单侧热流环境下玻璃纤维/环氧树脂的热响应规律及在阻燃剂条件下的热反应速率。结果表明:热响应模型预测的温度变化历程和实验的测量值吻合较好,可有效预测玻璃纤维/环氧树脂的温度变化。在相同工况条件下,阻燃改性后的玻璃纤维/环氧树脂相比未改性材料,其温升速率有所降低,阻燃剂促进了热分解反应,使材料表面的密度迅速减小,形成焦炭,热分解率与热分解速率显著提高,剧烈热解区随时间逐渐向绝热面推移的现象更显著,从而达到吸收热量、推迟表面着火的阻燃效果。

摘要： 为研究老化对HMX基塑料黏结炸药(PBX-6)制件热安全性的影响,分别开展了半径50mm的PBX-6炸药件在温度65°C、时间180d和365d以及温度55°C、时间140d和365d的加速老化试验;设计Φ100mm炸药件的快烤和慢烤试验装置;一个烤燃弹由2个半径50mm PBX-6炸药件组成;对未老化、经不同温度和时间加速老化的炸药件,进行了快烤试验和慢烤试验;讨论了加热方式和加热速率对烤燃温度和烤燃时间的影响,评估了老化PBX-6炸药件在火烧刺激或缓慢加热下的安全性。结果表明,快速烤燃试验中,炸药件经温度65°C老化365d后,其烤燃温度从311.2°C下降到260.4°C;PBX-6炸药件加速老化时间越长,其烤燃时间越短,烤燃温度越低,爆燃后对烤燃弹外壳和圆筒的破坏程度更大;在加热速率2°C/min的慢速烤燃试验中,炸药件经温度55°C老化140d和365d后,其烤燃温度分别为218.5°C和211.9°C。随着PBX-6炸药件加速老化时间增加,其烤燃时间和烤燃温度均减少。随加热速率上升,加速老化PBX-6炸药件的烤燃时间缩短,而烤燃温度升高;无论快烤试验或慢烤试验,由于PBX-6炸药件加速老化后,密度减少和热稳定性降低,导致老化PBX-6炸药件的烤燃时间减少,烤燃温度降低,烤燃弹的热安全性下降。

摘要： 在高速飞行器轨迹设计中,以驻点热流和总加热量为表征的传统热约束形式未能真实反映飞行器的动态热响应过程,存在约束表征不合理和过约束的缺陷。针对该问题,在传统飞行力学研究范畴的基础上,通过热环境近似拟合和热响应方程形式变换,建立包含热响应模型的高速飞行器增广动力学模型。对增广动力学模型进行热响应特性测试,结果表明在满足多约束条件下,采用跳跃飞行模式相较于平衡飞行模式可显著降低高速飞行器的内壁温度。最后使用自适应Radau伪谱法对多约束条件下的内壁温度优化问题进行研究。结果表明,相较于最佳升阻比攻角平衡飞行方案,优化设计得到的跳跃轨迹可将内壁温度降低78.4 K(降低13.97%),优化效果明显,实现预期目标。

摘要： 全球气候变暖威胁粮食安全,水稻极易受到高温的影响而减产。植物通过不同层面感知高温并激活下游的高温响应,包括膜流动性、蛋白质内稳态和活性氧内稳态平衡的改变等。水稻在不同的亚细胞结构(细胞膜、内质网、叶绿体)和不同的生理生化过程(核酸、蛋白质、代谢)上响应高温。自然位点在生产应用上更为便捷,其中TT1(Thermotolerance 1)、TT2、TT3是三个重要的水稻耐高温自然位点,并分别通过参与毒性蛋白清除、钙信号介导的蜡质代谢以及细胞膜-叶绿体信号转导调控水稻抗热,因此挖掘耐高温自然位点,解析作物高温感知及响应机制,为培育抗高温作物新品种提供理论基础,具有重要意义。

摘要： 针对玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料在火灾环境中的热响应问题,考虑材料的热传导、分解气体扩散以及分解反应吸热,基于UMATHT与US-DFLD子程序建立复合材料热响应模型,开展有限元计算与分析.结果表明:建立的复合材料热响应模型可以合理预报单侧辐射热流作用下玻璃纤维/乙烯基酯树脂层合板的热响应,50 kW/m2热流下,加热结束时材料表面和背部温度分别为615.89°C和412.55°C;随着加热时间的延长,材料温度持续升高,厚度方向上的材料温度由非线性分布逐渐趋近于线性分布;随着材料深度的增加,材料完成热解反应所需要的时间越长,材料的热分解速率峰值越低,达到热分解速率峰值的时刻越晚,热解反应越慢;同一温度下,随着材料深度的减小,处于热解状态下的材料热分解率越低,热分解速率峰值越高,材料达到热分解速率峰值时的温度越高.

摘要： 为研究加氢站用高压储氢容器在火灾下的安全性能,采用计算流体力学(CFD)方法对45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验过程进行模拟研究,结合气瓶火烧试验,分析高压储氢容器火灾下的热响应过程,研究不同因素对储氢容器压力泄放装置动作时间的影响.结果表明:613 s以内试验压力与模拟数据的最大相对误差为3.9％,模型误差在可接受范围;不同充装介质对安全泄放装置动作时间影响不大;不同充装压力对容器内介质压升速率影响较大,充装水平较高时压力泄放装置更快动作,较低的充装压力下容器内介质温升较快;不同环境温度对介质温升影响较小.

摘要： 实验探究单向碳纤维/环氧树脂预浸料在不同高温环境及不同方向的热响应行为.研究表明,单向碳纤维/环氧树脂预浸料在低于230°C的高温环境下,热响应温度、导热系数随热响应时间的增加而增大,其后趋于平稳;在高于230°C的高温环境下,热响应温度出现峰值,材料逐渐受损,热响应行为复杂.此外,研究得到单向碳纤维/环氧树脂预浸料在平面及厚度方向导热系数,发现平面方向导热系数始终大于厚度方向.

摘要： 以苏州地区某地块项目空调系统地源热泵工程为依据,采用恒热流方法对现场单U和双U型地埋管分别进行了岩土热响应试验.通过该试验获得了该项目现场地质情况和岩土体热物性参数,同时计算出各种工况下地埋管换热性能并进行分析得出该地区的地下土壤平均导热系数为2.02W/(mK),双U型地埋管换热器比单U型地埋管换热器的换热性能约高15％.

摘要： 通过现场热响应测试装置模拟夏季运行工况,依据采集的数据,通过分析得到沈阳某滑雪场公寓1号井和2号井的土壤平均导热系数分别为2.32W/(m·K)和2.46W/(m·K),单井换热量分别为76.63W/m和70.31W/m,得出土壤平均导热系数为2.39W/(m·K),平均单井换热量为73.47W/m.在测试基础上建立了全尺寸模型,对地埋管换热器的换热情况进行数值模拟,模拟得出地埋管换热器出口水温为19.52°C,与热响应测试得出的平均单井换热量基本吻合,误差为7.9％.热响应测试获得了可靠的土壤导热系数,为后期地埋管系统设计提供了基本依据,进而保证了空调系统运行的可靠性,达到设计效果.

摘要： 过去几十年中,地源热泵供暖和制冷系统在瑞典已经变得非常流行,大约有425000个小型地源热泵(GSHP)和400个大型钻孔蓄热(BTES)系统.大型装置的总装机容量约140MW,传递能量约800GWh,其中大约80％用于供暖,20％用于制冷.通常情况下,所有装置受到一定程度的监测.在大多数装置中,跟踪甚至记录建筑物一侧的温度和能量流.电力消耗以及通过二次备用系统使用的能量也要监测.在地源一侧,只在最好的情况下跟踪从集管进出的温度.然而,没有记录关于热负荷如何通过钻孔区域或沿深度的分布.本文正是监测活动的开始,以研究和预测一些新的和现有的地源热泵装置在未来几年的热响应.瑞典一个现有的钻孔区域由26个钻孔组成,其15年来一直运行.钻孔连接到3台热泵,为150间公寓提供供暖.钻孔区域分成两个组:一组由1998年所钻的14个钻孔组成,连接到两台热泵,另一组2009年钻成,连接到第三台热泵.这两组的布局是不规则的(如不按直线或矩形),包括垂直和倾斜钻孔,这在瑞典是正常的.没有预测钻孔组之间的热相互作用,允许各钻孔组的独立研究.采用基于有限线源理论的方法来计算这两个钻孔组的g-函数,实测热负荷后来作为输入值来预测二次流体的温度.

摘要： 根据烤燃试验条件,建立了炸药热点火的数值计算模型,采用显式动力学有限元程序LS-DYNA对不同升温速率下的具有壳体约束的PBX-2炸药的热响应进行了热力耦合的数值模拟,得到了炸药的点火时间、点火温度及点火位置,炸药及壳体的热膨胀、压力及等效应力等的变化规律,结果表明,随着升温速率的提高,炸药的点火时间是逐渐缩短的,点火时壳体的温度是逐渐上升的;炸药点火位置是点火前装置中温度最高的点,同时也是装置中压力最高的点.与试验结果对比,数值计算与试验结果吻合较好.

摘要： 夏热冬冷地区的辐射供暖末端形式多样,主要包括连续运行的地暖、暖气片和间歇运行的小太阳、电油汀等局部电供暖末端.本研究提出了一种适用于夏热冬冷地区的间歇性辐射供暖末端,并对该末端的工作特性进行了实验研究.该辐射末端核心为半导体组件和平板热管,其具有稳定性高、间歇性强的特点.相比于传统的地暖、暖气片等辐射供暖系统,该新型末端间歇性更强,热响应速度更快;相比于小太阳、电油汀等电供暖末端,效率更高.实验结果表明,该末端达到均匀辐射供暖的时间小于600s,其辐射供暖表面垂直温差低于3.5°C/m;整个供暖过程中供热COP能达到1.02-1.53,其随半导体的电压降低而增加,随半导体的冷端温度升高而增加.

摘要： 建立了空心砌块的频域有限差分(FDFD)模型,将时域的周期性温度边界条件展开为复指数形式的傅里叶级数并代入到FDFD模型中进行计算求解,从而得到了空心砌块周期性稳定状态下的时域热响应.同时采用FLUENT软件建立了空心砌块的CFD模型(时域模型)作为参考模型.通过将FDFD模型和CFD模型计算的结果与相关试验数据进行对比可以发现,在求解空心砌块的周期性传热问题时,虽然两种模型都具有较高的计算精度(平均相对误差为1％左右),但是FDFD模型计算效率上要比CFD模型更具优势.

摘要： 为研究直通篦齿在间隙变化前后各齿温度参数的瞬态响应,研究了放大11倍后的直通篦齿在各温度和压比下间隙减小之后的热响应情况;实验工况中间隙在3.1mm-1.5mm之间变化、压比为1.1-1.4、恒温热源温度为70-160°C.在间隙减小的瞬态热响应中,热响应时间受到包括间隙比,前后压比和热源温度的影响,其中压比对响应的影响最大.在热源温度160°C下,压比从1.1到1.4下变化最大的第二级篦齿温度变化从7.2°C减小到1.6°C,响应时间也从78s减小到25s.

摘要： 为了研究液化气体储罐在受热侵袭下的失效模式,本文建立了储罐受热过程的有限元分析模型,以计算流体力学(CFD)模拟获得的储罐内压和储罐壁温的热响应趋势为载荷条件,对侧壁受热的立式液化气体储罐进行了热应力分析和失效预测.研究发现储罐壁面温度总体呈上高下低的趋势,气液相壁面之间的温度差明显大于气相壁面内部和液相壁面内部的温度差;受温差应力的影响,在储罐气相壁面和液相壁面的交界处综合应力最大,此处的储罐壁最先发生失效.

摘要： 对于地埋管地源热泵系统设计而言,最重要的参数是地层的导热系数.目前确定导热系数的方法主要有实验室测定和现场测试法.相比实验室测定的方法,现场测试更能体现现场的实际情况,因而现场测试方法更为广泛的被使用.本文针对西安多个场地的现场试验结果对黄土地层热物性参数的影响因素进行了分析,得出导热系数主要受孔隙率和含水量的影响.

摘要： 对于地埋管地源热泵系统设计而言,最重要的参数是地层的导热系数.目前确定导热系数的方法主要有实验室测定和现场测试法.相比实验室测定的方法,现场测试更能体现现场的实际情况,因而现场测试方法更为广泛的被使用.本文针对西安多个场地的现场试验结果对黄土地层热物性参数的影响因素进行了分析,得出导热系数主要受孔隙率和含水量的影响.

摘要： 本发明提供一种快速响应热致型调光材料及快速响应智能调光薄膜，本发明提供的热致型调光材料，包括树脂基材层和分散于所述树脂基材层中的有机相变粒子和光热转换纳米粒子，所述机相变粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％‑15％，所述光热转换纳米粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％‑15％，所述有机相变粒子在温度为30°C‑80°C可发生相转变，所述光热转换纳米粒子的粒径为5‑200纳米。本发明提供的快速响应热致型调光材料及智能调薄膜的可见光透过率可随温度和光照强度的变化而发生改变，具有智能调光的效果。

摘要： 本发明提供了一种调控热响应离子液体凝胶模量变化范围的方法和热响应离子液体凝胶，属于响应材料技术领域。本发明提供的调控热响应离子液体凝胶模量的方法，通过调控N‑异丙基丙烯酰胺单体和离子液体的质量比，或者离子液体混合物中各离子液体的质量比，实现对热响应前后离子液体凝胶的模量变化范围的调控，拓宽了离子液体在智能响应材料的应用范围。实施例结果显示，本发明制备的热响应离子液体凝胶通过调控离子液体中各离子液体的质量比，能够实现热响应离子液体凝胶的拉伸模量高达4到5个数量级以上的变化。

摘要： 本发明提供了一种调控离子液体凝胶热响应温度的方法，属于响应材料技术领域。本发明以丙烯酸酯类单体和离子液体的混合液与交联剂和光引发剂混合，在紫外光存在下引发自由基聚合反应，得到热响应离子液体凝胶；通过调控丙烯酸酯类单体与离子液体的质量比以及丙烯酸酯类单体侧链的长度，实现离子液体凝胶的热响应温度的调控，使制备的热响应离子液体凝胶具有热响应温度可调的性质，能够拓宽离子液体在智能响应材料的应用范围。实施例结果显示，本发明制备的热响应离子液体凝胶通过对丙烯酸丁酯类单体与离子液体的比例以及不同阳离子侧链长度的调控，能够实现离子液体凝胶的热响应温度在‑32°C～172°C的大范围调控。

摘要： 本发明着眼于液晶性聚合物因温度变化而由液晶层相变为各向同性相时的弹性模量或断裂应力的变化，提供一种具有一定以上的强度(耐久性)、且响应性优异的热响应性材料。本发明提供的热响应性材料含有根据温度变化而在液晶相与各向同性相之间可逆性变化的液晶性聚合物作为基体，将含有液晶相时的基体的弹性模量设为E1并将含有各向同性相时的基体的弹性模量设为E2时，满足E1/E2≦1000。将含有液晶相时的基体的断裂应力设为σ1并将含有各向同性相时的基体的断裂应力设为σ2时，满足σ1/σ2≦40。

摘要： 本发明提供一种虽含有气泡但耐久性得到了改善的热响应性材料。本发明提供的热响应性材料为状态根据温度变化而变化的热响应性材料1，基体2中分散有平均直径为30～400μm的气泡4。在将气泡4的直径的标准偏差设为D并将气泡4的平均直径设为a时，满足D/a≤0.7。在常温下，在将气泡4的容积设为V1并将基体2的表观容积设为V2时，满足0.3≤V1/V2≤0.9。基体2含有液晶性聚氨酯。

摘要： 本发明公开了一种离子液体反离子‑混合表面活性剂热响应及UV光和热双响应凝胶的制备方法，将SB3‑12和SDS混合得到球形胶束，再在萘基改性的咪唑离子液体[NMMIm]Br的诱导下转变为蠕虫状胶束，形成热响应凝胶，用4‑丁基偶氮苯‑4’‑苯氧基乙酸钠C4AzoNa羧基偶氮苯表面活性剂代替部分等摩尔量SDS制得球形胶束，再在[NMMIm]Br诱导转变为蠕虫状胶束，得到UV光和热双响应凝胶。本发明制得的热响应及UV光和热双响应凝胶能实现外源刺激的凝胶与溶胶可逆转变功能，这种敏感的热、UV光开关效应对于凝胶在与功能性包埋‑释放或剪切变稀应用相关的技术领域具有重要的应用价值。

摘要： 本发明提供了一种调控离子液体凝胶热响应温度的方法，属于响应材料技术领域。本发明以丙烯酸酯类单体和离子液体的混合液与交联剂和光引发剂混合，在紫外光存在下引发自由基聚合反应，得到热响应离子液体凝胶；通过调控丙烯酸酯类单体与离子液体的质量比以及丙烯酸酯类单体侧链的长度，实现离子液体凝胶的热响应温度的调控，使制备的热响应离子液体凝胶具有热响应温度可调的性质，能够拓宽离子液体在智能响应材料的应用范围。实施例结果显示，本发明制备的热响应离子液体凝胶通过对丙烯酸丁酯类单体与离子液体的比例以及不同阳离子侧链长度的调控，能够实现离子液体凝胶的热响应温度在‑32°C～172°C的大范围调控。

摘要： 本发明提供了一种调控热响应离子液体凝胶模量变化范围的方法和热响应离子液体凝胶，属于响应材料技术领域。本发明提供的调控热响应离子液体凝胶模量的方法，通过调控N‑异丙基丙烯酰胺单体和离子液体的质量比，或者离子液体混合物中各离子液体的质量比，实现对热响应前后离子液体凝胶的模量变化范围的调控，拓宽了离子液体在智能响应材料的应用范围。实施例结果显示，本发明制备的热响应离子液体凝胶通过调控离子液体中各离子液体的质量比，能够实现热响应离子液体凝胶的拉伸模量高达4到5个数量级以上的变化。

摘要： 本发明提出的一种温度传感器的热响应测试用恒温槽及热响应测试系统，其中温度传感器的热响应测试用恒温槽包括：恒温槽本体、环形挡板、搅拌器和槽盖，恒温槽本体内设置有环形挡板，环形挡板将恒温槽本体分隔成第一容纳腔和第二容纳腔，环形挡板上设有多个连通第一容纳腔和第二容纳腔的进水间隙，搅拌器设置在第一容纳腔内，槽盖盖合恒温槽本体，槽盖上设有通孔，待测温度传感器经通孔插入第一容纳腔内且待测温度传感器的检测端位于环形挡板和搅拌器之间。本发明提出的一种温度传感器的热响应测试用恒温槽及热响应测试系统，其结构合理，配置紧凑，测量准确，适用于接触式温度传感器的热响应时间测试。

摘要： 本实用新型提出的一种温度传感器的热响应测试用恒温槽及热响应测试系统，其中温度传感器的热响应测试用恒温槽包括：恒温槽本体、环形挡板、搅拌器和槽盖，恒温槽本体内设置有环形挡板，环形挡板将恒温槽本体分隔成第一容纳腔和第二容纳腔，环形挡板上设有多个连通第一容纳腔和第二容纳腔的进水间隙，搅拌器设置在第一容纳腔内，槽盖盖合恒温槽本体，槽盖上设有通孔，待测温度传感器经通孔插入第一容纳腔内且待测温度传感器的检测端位于环形挡板和搅拌器之间。本实用新型提出的一种温度传感器的热响应测试用恒温槽及热响应测试系统，其结构合理，配置紧凑，测量准确，适用于接触式温度传感器的热响应时间测试。