等效导热系数

摘要： 为全面地评估热真空电磁泵内关键部件可能存在的过热风险,本文基于STAR-CCM+软件对小型NaK热真空电磁泵样机开展了温度场仿真计算,探索了设备在真空环境和大气环境下,气密腔室内部不同气体组分、工质及环境温度对其温度场的影响规律。研究表明辐射换热对电磁泵的散热起着决定性的作用,真空环境下有必要采取热控措施以降低局部热点温度。研究成果既可为电磁泵内详细温度场的数值模拟提供参考,也可为后续电磁泵的工程设计和优化提供理论支撑。

摘要： 聚氨酯硬质泡沫材料是一种应用非常广泛的典型保温隔热材料,其等效导热系数与微观结构密切相关.基于不同聚氨酯硬质泡沫的扫描电镜图像,结合实验测试与分析,采用格子Boltzmann数值模拟方法,研究了聚氨酯硬质泡沫的等效导热系数及其与各微观影响因子之间的定量化关系,并基于研究结果提出了优化聚氨酯硬质泡沫材料隔热性能的方案.

摘要： 多孔介质凭其轻质、隔热性能好的优点,在高超声速飞行器热防护系统中具有重要的应用价值,通常可以借助等效导热系数来评价其传热性能.多孔介质内部微观结构存在复杂性、随机性,对多孔介质等效导热系数的研究通常包括实验研究、理论分析和数值模拟三个方面.文中从实验研究开始综述,由于材料的结构和传热的方式不同,研究多孔介质等效导热系数的实验也不同,但都是基于傅立叶导热定律来研究;随后介绍多孔介质的理论分析模型,多孔介质等效导热系数的研究大多基于五种基本模型,与实验或数值模拟获得的经验参数进行结合来适应不同类型的多孔介质;然后介绍了现代数值模拟在多孔介质等效导热系数预测中的应用,这种方法虽然比较复杂,但是数值模拟的结果与实验结果最为接近;最后,对多孔介质等效导热系数研究进行展望.

摘要： 基于随机生成结构法创建了纤维随机排布的复合材料纤维体,采用链表数据结构实现了一种物理直观、不依赖网格划分的纤维体等效导热系数理论预测方法.将该方法用于酚醛浸渍碳烧蚀材料,研究了影响等效导热系数的相关因素.结论 表明:复合材料的等效导热系数并非材料固有属性,纤维长度与试件尺度相近时,试件尺度会影响材料导热系数;单位空间的纤维根数与等效导热系数呈非线性正相关关系;但等效导热系数并非体积分数的单变量函数,还取决于纤维的连通性,有效长度愈小,则表明连通性愈好,等效导热系数愈大.

摘要： 为了解决核燃料中涉及的含内热源复合材料导热问题,本文对含内热源复合平板提出了以平均温度为研究对象的等效导热系数研究方法.基于格林函数法,将复杂的分布式热源问题转化为单个热源的叠加,推导获得了发热板均匀分布时的等效导热系数模型,并与无内热源时的热阻串联模型对比.分析表明:含内热源复合平板的等效导热系数模型与两相材料导热系数的相对大小、发热材料数量、发热材料相对尺寸、热源的分布情况相关,与热源的绝对大小无关.

摘要： 永磁电机以其高功率密度的优点广泛应用于各种电传动场合,电机绕组温升是决定电机额定功率的重要因素.在电机热分析模型中,绕组模型的等效物性确定是最困难的.采用一种基于电机整机试验的绕组等效热物性拟合方法,并与等效绕组样件测量方法和绕组完整导线模型仿真方法进行对比.试验验证结果表明:受测试条件的限制,绕组样件的应用范围受限;绕组完整导线模型仿真因没有考虑浸渍漆填充效率评估温升偏小,但在设计阶段可以使用;绕组等效热物性拟合方法的准确性较高;该热评估方法可以准确、快速对电机进行热评估,为确定绕组简化模型等效导热系数提出解决方案.

摘要： 电机的温度场计算是电机设计中必不可少的一部分,电机的温升涉及到整个系统及相关设备运行的安全与稳定.文中根据电机参数建立电机电磁模型计算损耗,将损耗以热源密度的形式加载到电机二维模型中计算电机温度场.为了提高温升计算精度,根据电机结构特性采用等效热导热系数法处理电机气隙的热交换.仿真计算结果与实验数据对比分析验证了等效导热系数法计算温度场的精确性.利用Fluent软件采取单向耦合的方式,求解出二维温度场模型.最后通过实验取得的温度场数据对比仿真计算结果,验证了二维模型计算实验电机稳态温度场的准确性.

摘要： 本文以平板热管多孔结构毛细芯为研究对象,深入分析了毛细芯等效导热系数的影响因素及变化规律.针对多孔毛细芯微观结构随机分布且固相骨架相连的特点,采用扩散受限聚集模型对多孔毛细芯进行三维重构,对受限空间气体热导率进行计算,并采用有限容积法对模型在稳态导热条件下的传热性能进行了数值计算,研究了在孔隙率和颗粒直径对多孔毛细芯等效导热系数的影响规律.研究表明,受限空间内气体导热系数远低于自由空间内的导热系数,标准大气压下仅为0.00986 W/m K;由于尺寸效应的影响,固体导热系数约为块材导热系数的0.9倍;经计算,毛细芯等效导热系数随孔隙率的增大呈减小趋势,且在颗粒直径越小的情况下变化越显著,如颗粒直径为40μm时,孔隙率0.4情况下的气固耦合等效导热系数为12.14 W/m K,约为孔隙率0.7时对应的导热系数(3.89 W/mK)的三倍;颗粒直径对多孔毛细芯导热系数影响显著,小孔隙率下等效导热系数随颗粒直径的增大而减小,大孔隙率情况下趋势相反.孔隙率为0.5的毛细芯等效导热系数与实验测试值偏差为12.1%,文章提出的模型适应性较好.

摘要： 现有预应力管道压浆质量检测方法多为点式测量,检测效率低,对检测环境要求高,并且易造成压浆缺陷漏检.为了弥补这一问题,提出一种基于分布式光纤传感器的预应力管道压浆质量检测方法.通过对预应力管道内压浆缺陷进行热力学分析,探讨与压浆密实度相关的热力学指标及其求解方法,并通过物理模拟开展试验研究,将设计的加热型分布式光纤传感器布设于预应力管道内部,采集加热后分布式光纤传感器的温度数据,识别温度分布曲线中的温度峰,计算各温度峰位置所对应的缺陷截面等效导热系数,分析该系数与压浆密实度的相关关系.研究结果表明:通过识别分布式光纤传感器温度分布曲线中的温度峰,可以将预应力管道中所有压浆缺陷准确识别出;缺陷截面的等效导热系数可以作为压浆密实度的评价指标,根据实测结果所得各位置的等效导热系数,可以近似求解出所对应的压浆密实度.

摘要： 本文分别数值重构了几种气凝胶及其纤维复合材料的微观随机结构,采用格子Boltzmann方法数值求解了它们的等效导热系数,同时用基于瞬态平面热源法的Hot Disk热常数分析仪测量了它们在复杂环境下的等效导热系数.结果表明:骨架连续的开孔型微观结构比骨架不连续的颗粒型微观结构更符合气凝胶的实际结构,开孔型结构等效导热系数的数值预测值与实验值的偏差大部分在±10％内;气凝胶的孔隙率显著影响着它的隔热性能,且存在着最佳的孔隙率使得气凝胶的整体导热系数最低;纤维复合气凝胶的等效导热系数随着纤维体积含量的增加而增加;纤维在垂直于热流方向的水平面内随机排布时对气凝胶的隔热性能影响最小.

摘要： 本文提出了研究石墨泡沫/共晶盐复合相变材料的等效导热系数的一种立方单元模型.根据热阻分析得到石墨泡沫/空气的等效导热系数,并与文献中的实验数据进行了对比,验证了此立方单元模型的适用性.计算得到不同孔隙度下复合相变材料的等效导热系数,结果表明石墨泡沫骨架对共晶盐的导热系数具有很大的强化作用.

摘要： 提出了一种二维编织(平纹)复合材料等效导热系数有限元数值预测步骤,在不同尺度上分别建立含孔隙基体、纤维束和复合材料单胞模型,以曲线来描述编织复合材料纤维束走向的波浪形起伏.施加周期性边界条件,计算出含孔隙基体、纤维束的等效导热系数,作为输入参数预测二维编织复合材料面内及面外等效导热系数.考虑孔隙率和纤维体积含量对复合材料传热性能的影响,结果表明孔隙率和纤维体积含量的增加会降低复合材料面内以及面外等效导热系数.

摘要： 以我国的栓皮栎软木为试材,研究不同粒径对软木制品保温隔热性能的影响,从而为更好的应用软木提供理论依据.结果表明:软木颗粒的粒径大小对软木制品的保温性能有影响;同等密度条件下,粗粒颗粒所制备的软木制品的等效导热系数最小;当破碎软木的颗粒大小减小到一定范围内,粒径的变化对软木制品等效导热系数的影响变小.

摘要： 基于空心微球/聚合物复合材料的几何结构特点以及基本单元体有限元模型,建立了空心微球/聚合物复合材料的数值改进模型.推导了复合材料的并联理论计算模型以及Maxwell计算模型.结果表明,数值改进模型有效的改善了有限元模拟方法对于等效导热系数的预测精度,理论计算模型结果与实验结果吻合较好.分析了空心微球体积分数、空心微球密度以及球壳导热率对材料等效导热系数的影响.

摘要： 基于36个试件在标准火及大空间火下的隔热性能测试,计算膨胀型钢结构防火涂层的等效导热系数,研究升温条件对涂层隔热性能的影响规律,探析不同升温条件下涂层隔热性能差异性的机理.结果表明,涂层是否反应完整取决于火场的最高温度,升温速率影响膨胀-固化阶段涂层的发泡程度;升温历史不同,涂层的膨胀倍率和炭化层泡孔结构不同,最终表现为涂层隔热性能的差异.升温速率越快,火场最高温度越高,涂层的等效导热系数值越低,涂层的隔热性能越好,膨胀型钢结构防火涂层在标准火下的隔热性能优于大空间火下的隔热性能,用标准火下防火涂层隔热性能的检测结果指导大空间火下防火涂层的设计是不安全的.

摘要： 木材作为多孔性生物质材料,具有非均匀性和各向异性的特点,使传热问题的研究,远比各向同性介质复杂和困难。本文首先提出等效导热系数的概念,并在空间变量变换的基础上导出木材等效导热系数与木材弦向、径向、顺纹三个主导热系数之间的关系,从而简化了各向异性木材热传导的非稳态偏微分方程。然后,应用数学物理方法求解木材传热过程中温度场时空分布的解析解。为木材干燥和传热的理论研究与应用提供借鉴。同时本文提出的等效导热系数概念和数学处理方法,对于研究具备主导热系数的各种多孔性生物质材料的传热问题,具有重要的参考价值。

摘要： 本文通过对4根分别涂覆薄型和厚型防火涂料的I36b钢梁进行防火性能测试,获得了钢构件表面温度与炉温随时间的变化曲线,提出了防火涂料等效导热系数计算方法的适用条件,分析了防火涂料等效导热系数随升温时间的变化特点和取值范围,实验研究成果可为研究火灾下钢结构构件升温的简化计算提供数据基础.

摘要： 控制棒水压驱动技术是清华大学核能与新能源技术研究院具有自主知识产权的一项新型发明专利技术，组合阀属于该项技术的关键部件。组合阀由3个直动电磁阀组成，电磁阀的性能直接影响组合阀的性能，从而影响控制棒水压驱动技术的运行性能。本文运用ANSYS电磁场分析软件，变化输入电流，对直动电磁阀线圈进行了温度场特性分析，并予以了实验验证。分析结果表明：当电流增大时，温度升高；内壁温度高于外壁温度，中心温度高于边缘温度，其中内壁中心温度最高；获取了电磁线圈等效导热系数；线圈最高温度低于其破坏温度；在考虑误差的条件下，计算分析有较高的准确性。

摘要： 核电主泵上飞轮外侧狭窄流道中的间隙流体受高速旋转的飞轮影响可能会产生泰勒涡的流动现象，从而加速了间隙处流体的热量交换。本文使用CFX程序对环形间隙中滞流流体的流场及温度场等进行了分析，得到了用于模拟传热的等效导热系数和热源，从而为后续的结构温度场分析提供更准确的输入。同时本文还探讨了设计参数的改变对泰勒涡流动形态出现的影响，进而归纳总结了设计参数与泰勒涡流动及结构温度载荷之间的关联影响。

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： 本发明涉及一种岩土体的等效导热系数的细观尺度数值研究方法。本发明针对岩土体的非均质特性，从细观尺度角度针对岩土工程中最常见的材料——土体，基于有限元数值方法建立了模拟模型以此估计其等效导热系数。所建立的数值模型通过Monte Carlo算法进行模拟，得到具有空间随机性的土体结构，结合有限元计算方法与基于稳态分析的傅立叶公式，对土体的三种情况下的等效导热系数进行对比分析，并探究土体类型、孔隙率、饱和度、分散相的空间排布等因素对土体等效导热系数的影响。本发明从细观尺度出发，提出了一种可实现模拟岩土体的内部结构非均质性的方法，为分析其导热特性提供了新思路，且模拟方法简单易行，快速方便。

摘要： 本发明涉及一种计算中空玻璃微珠等效导热系数的方法，计算方法包括如下步骤：步骤1：把中空玻璃微珠及其等效的实心球体埋入一个虚拟基体材料中，建立两个周期性复合材料系统1和2；步骤2：在周期性复合材料系统1和2中建立代表性材料单元1和2；步骤3：在复合材料单元1和2的两个对面分别施加不同的温度边界条件；步骤4：计算复合材料单元1的等效导热系数；步骤5：绘制出对应的复合材料单元2的等效导热系数变化曲线；步骤6：复合材料单元1的等效导热系数值与复合材料单元2的等效导热系数变化曲线的交点即为中空玻璃微珠的等效导热系数，本发明具有原理简单、使用方便、计算精度高的优点。

摘要： 本发明涉及换热设备表面颗粒污垢导热系数领域，是一种基于多孔介质特性的颗粒污垢等效导热系数计算方法，其特点是：基于图片处理方法，考虑颗粒污垢的多孔介质特性，获取颗粒污垢孔隙率，根据理论分析所得多孔介质颗粒污垢等效导数系数表达式，计算出颗粒污垢等效导热系数。解决了现有的对污垢热阻的测量成本高、数据不可靠的问题，使得颗粒污垢表面研究更加的精确和规范，从而更加深刻的揭示热量在颗粒污垢中的传递机理，为颗粒污垢热阻的计算开辟了一条新的途径，为减小垢害奠定了科学依据。

摘要： 本发明涉及一种检测保温隔热涂料等效热阻及等效导热系数的设备及方法，设备包括热源和保温箱，所述保温箱包括第一保温箱和第二保温箱，所述热源安装在保温箱内，所述保温箱内还设有数据采集器；检测方法采用对比法，将保温隔热涂料涂刷在第一保温箱及第一底板上，第二保温箱上不涂任何涂料，通过温度记录仪记录检测过程中不同时间的温度，通过两个箱体的平均温度的高低计算出其等效热阻及等效导热系数的区间值。本发明能定量地计算出建筑用保温隔热涂料的阻隔热辐射的等效热阻区间值，根据等效热阻大小各使用单位及检测机构能分辨出保温隔热涂料的真伪及优劣。这样检测监督部门也有检测监督的依据，建筑设计人员也有办法进行建筑节能设计。

摘要： 本发明公开了一种电推进电机绕组的等效导热系数的计算方法及系统，涉及电推进电机温度场计算领域，其中电推进电机绕组的等效导热系数的计算方法包括以下步骤：根据电推进电机中的整个绕组在槽内的排布状态，将绕组划分为多单元圆形结构；建立多单元圆形结构中的绝缘层子域的温度的拉普拉斯方程，及绕组层子域的温度的泊松方程；根据多单元圆形结构中的边界条件，求解各个子域的温升，并求解多单元圆形结构的总温升，将整个绕组等效为圆形发热体，将多单元圆形结构的总温升作为圆形发热体的温升；计算得到整个绕组的等效导热系数。本发明提出的基于解析方法的绕组等效模型，获得绕组温度更精确；所提方法也为其他类型电机的温度求解提供参考。

摘要： 本发明提供了一种集成电路产品布线区域等效导热系数的批量化计算方法，根据集成电路产品的几何轮廓，建立布线层几何模型，并进行几何分区；获取每一布线层的线路图像，对其进行图像处理；为处理后的线路图像生成包含位置和像素信息的二维数组；对处理后的线路图像进行几何分区，根据线路图像的几何分区内的各像素点与二维数组中的各元素之间的映射关系，计算布线区域的各分区的各向异性等效导热系数并存储；将计算得到的布线区域各分区的各向异性等效导热系数导入到布线层的有限元几何模型的对应分区模型中，实现布线层的有限元几何模型中的各分区模型的各向异性等效导热系数的批量化赋值。本发明可以实现高效的自动化建模、计算和可视化分析。

摘要： 一种带力加载的宽温区材料等效导热系数及接触热阻测量系统，包括真空绝热模块，主要由真空腔、多层绝热屏、真空泵组成，用于真空绝热环境的获得和保持，减小测量中的漏热；力加载模块，主要由空压机、气缸、减压器、动密封、力传感器组结构组成，用于不同的力的施加和测量；试件性能测量模块主要由绝热垫块、标准测试杆、测试样品、温度传感器组成，用于温度测量和等效导热系数及接触热阻的计算；冷热源控制管理模块，主要包括加热棒、液氮冷却单元、低温恒温槽冷却单元、铜编织带，用于提供标准测试杆两端所需的冷热源，可实现标准测试杆两端控温；数据采集与控制模块。与现有技术相比，能实现力加载下宽温区等效导热系数及接触热阻的测量。

摘要： 本发明涉及一种多相复合材料的等效导热系数的细观尺度研究方法。本发明针对复合材料的非均质特性，从细观尺度角度针对岩土工程中最常见的材料——土体，基于有限元方法建立了数值模型以此估计其等效导热系数。所建立的数值模型通过Monte Carlo算法进行模拟，得到具有空间随机性的土体结构，结合有限元计算方法与基于稳态分析的傅立叶公式，对土体的三种情况下的等效导热系数进行对比分析，并探究土体类型、孔隙率、饱和度、分散相的空间排布等因素对土体等效导热系数的影响。本发明从细观尺度出发，提出了一种可实现模拟多相复合材料的内部结构非均质性的方法，为分析其导热特性提供了新思路，且模拟方法简单易行，快速方便。

摘要： 本实用新型涉及一种检测保温隔热涂料等效热阻及等效导热系数的设备，包括热源和保温箱，所述保温箱包括第一保温箱和第二保温箱，所述热源安装在保温箱内，所述保温箱内还设有数据采集器。数据的检测方法采用对比法，将保温隔热涂料涂刷在第一保温箱及第一底板上，第二保温箱上不涂任何涂料，通过温度记录仪记录检测过程中不同时间的温度，通过两个箱体的平均温度的高低计算出其等效热阻及等效导热系数的区间值。本实用新型能定量地计算出建筑用保温隔热涂料的阻隔热辐射的等效热阻区间值，根据等效热阻大小各使用单位及检测机构能分辨出保温隔热涂料的真伪及优劣。这样检测监督部门也有检测监督的依据，建筑设计人员也有办法进行建筑节能设计。