冻融对重塑黏土导热系数影响的试验研究

在工程建设中,导热系数作为温度场的重要参数一直是岩土工程领域的研究热点。为研究冻融作用对土体导热系数的影响规律,室内制作不同含水率和不同干密度的饱和与非饱和试样在低温环境模拟试验箱中进行封闭系统和开敞系统冻融循环,并提出实验室修正系数α和冻结指数相似比C_I对冻融过程温控模式进行优化。结果表明:未冻融试样,导热系数随含水率和干密度的增加而线性增加;封闭系统中,冻融后导热系数减小,且含水率对导热系数的影响大于干密度和冻融循环次数.通过对导热系数的偏相关分析发现,其偏相关系数分别为:0.998,0.994,-0.980.冻融次数与导热系数关系呈负相关,饱和试样中导热系数随冻融循环次数增大而降低.在考虑冻融作用时引入冻融项λ_f对Chung和Horton模型进行修正,修正后模型在预测饱和试样导热系数时与真实值相差较少,模型拟合度R~2为0.88.开敞系统中,冻融作用可改变试样的饱和状态,使非饱和土达到饱和,并且随着冻融次数的增加,试样导热系数先急剧增大后缓慢减小。     

含水砂土导热系数实验研究

对含水砂土导热系数随含水率变化规律的实验研究是进行地源热泵系统设计的基础,本文制备了五类不同粒径,不同含水率的砂样及八类混合砂样,测试了其热导率随含水率的变化规律,并拟合了混合砂样的热导率曲线,结果表明:对于五类不同粒径的砂样及八类混合砂样,热导率均随含水率的增加而增大,而粒径对于热导率影响不大,在低水分含量(ω15%)条件下,混合砂样拟合曲线与实验值吻合较好。     

单颗种子导热系数的测定及传热过程实验研究

对于种子干燥方面的研究,大多是针对其宏观传热传质即干燥动力学方面。本文采用热成象技术对单颗蚕豆种子的传热过程进行了研究,用实验求解导热方程反问题的方法计算出不同含水率下单颗种子的导热系数,对种子在非稳态下内部温度场进行了测试与分析．研究结果表明,在含水率小于 ２０％时,其导热系数随着含水率的增加而增大,当含水率大于 ２５％时则表现出较强的非均质性和非稳态性。对单颗蚕豆种子内部温度场测定而得到的种子热剖面温度分布表明,种子内部存在温度梯度其热扩散具有均匀性,同时反映出种皮传热热阻的存在。这些结果对于深入研究种子内部的传热传质机理,具有重要的实际意义。     

计算热物性参数的导热反问题

本文作者根据现场测得的、生产过程中钢锭模内部若干点温度变化规律,用有限差分求解导热反问题的方法计算了钢锭模材料的导热系数及其随温度的变化。同时,对同种材料在“通电法测量导热系数”的试验台上进行精确测量,计算结果与实验结果对比表明:计算得到的导热系数落在实验数据分散度范围之内。     

单根单壁碳纳米管导热系数随长度变化尺度效应的实验和理论

考虑纳米碳管与基体之间的热损失,采用四焊盘-3ω法测量了室温下基体表面不同长度单根单壁碳纳米管(SWNT)的导热系数.SWNT的导热系数在测试长度范围(05—7μm)内随长度的增大而增大,增加的幅度逐渐减小.考虑二阶3-声子过程的影响,采用改进的WV模型预测了SWNT导热系数随长度的变化规律.理论预测的声子平均自由程～175nm.导热系数的测量结果与室温下不同长度SWNT的实验结果相吻合.理论预测结果与实验结果均说明SWNT导热系数随长度变化具有尺度效应. 关键词： ω法')" href="#">3ω法 单壁碳纳米管 导热系数 二阶3-声子过程     

不同温度下泡沫混凝土热物理性能的研究

为研究不同温度下聚苯乙烯(EPS)泡沫混凝土热物理性能参数的变化规律,使用ISOMET2114便携式传热分析仪测试了不同温度下(-10～40℃)泡沫混凝土的导热系数、比热容和热扩散系数;同时,通过改变掺入EPS的体积分数,研究EPS泡沫混凝土热物理性能的变化规律,探究EPS对泡沫混凝土保温性能的影响机理。结果表明:温度对于泡沫混凝土的热物理性能有着显著影响,随温度的升高,泡沫混凝土的导热系数及比热容随之增大,而热扩散系数呈下降趋势;而随掺加的EPS颗粒体积分数的增大,泡沫混凝土的导热系数和热扩散系数先减小再增大,比热容先增大后减小;同时,泡沫混凝土的热物理特性是其干密度的函数,其导热系数随干密度的降低而降低。     

二乙二醇二甲醚液相导热系数实验研究

本文利用瞬态单热线法对温度区间233～373 K、压力区间0.1～30 MPa的二乙二醇二甲醚(DMDE)的导热系数进行了实验研究,为替代燃料研究提供了基础数据,导热系数测量不确定度为±2%.实验数据拟合成导热系数关于温度和压力的方程,实验数据与拟合方程计算值的最大偏差为-2.56%,平均绝对偏差为0.91%.     

玻璃钢低温下导热及接触热阻的实验研究

利用稳态法测试了固体复合材料在不同温度下的导热系数及复合材料与铜之间的接触热租。在90K~300K的温度范围内,固体复合材料导热系数随温度的提高而增大,而当温度上升时,接触热阻降低,温度大于100K时,热阻变化较小。     

微通道中液氮单相流动和换热实验研究

对直径为0.531,0.834,1.042和1.931 mm的圆形微通道内液氮的单相流动和传热进行了实验研究.在10,000～90,000的高雷诺数范围内,测量了流动摩擦系数、局部和平均对流换热系数.结果表明,流动摩擦系数随微通道壁面粗糙度的增加而变大.微通道中局部对流换热系数受到液氮导热系数变化的影响沿管程逐渐下降约12.5%.传统的Gnielinski换热关联式经过流动摩擦系数的修正后与实验换热系数符合较好.     

径向导热条件下圆柱状样品金属导热系数的测定

由于棒状样品轴向导热法测定导热系数的实验中无法准确测定棒表面的散热,故实验结果误差较大;而稳态平板法又不能用于金属导热系数的测定。另外,这两种方法均无法反映导热系数随温度的变化;故此类方法的意义有限。本文尝试采用圆柱状样品径向导热法来测定金属的导数系数。实验结果显示该方法取得了初步成功。一、轴对称区域上的稳态导热稳态导热条件下,各向异性区域内的温度分布满足▽·(λ▽T)=0 (1) 由于导热系数λ仅为温度的函数,故(1)式可化为     

金纳米薄膜导电和导热性质的实验研究

由于尺寸效应和晶界效应的影响,纳米薄膜在导电和导热方面呈现出与体材料不同的性质.本文实验研究了不同厚度(20～54 nm)金薄膜在不同温度(100～340 K)的导电、导热性质.测量结果显示,薄膜的电导率和热导率比体材料小,洛伦兹数比体材料大,Wiedemann-Franz定律不再成立.随着厚度增加,薄膜的电导率,热导率和电阻温度系数都增加.薄膜热导率随温度变化趋势与体材料相反,随着温度升高而升高.电导率随温度变化趋势与体材料相同,随着温度升高而降低;但薄膜没有体材料对温度变化敏感,导致电阻温度系数下降.     

杏鲍菇热风干燥中热质传递的实验及模拟研究

杏鲍菇作为一种营养价值高、市场需求量大的典型食用菌,热风干燥是其主要加工方法。本文以干燥条件和切片厚度为实验变量,探究热风干燥中杏鲍菇切片的干燥特性(干基含水率、干燥速率)随时间的变化规律。考虑切片的收缩变形和热物性(导热系数、比热容)随含水率的变化关系,建立了热风干燥条件下杏鲍菇切片的热质耦合数值模型。结果表明：杏鲍菇切片的干燥速率随干燥温度的升高而增大,随切片厚度的增加而减小;杏鲍菇切片在对流干燥过程的收缩变形存在明显的非线性,尤其是在降速干燥阶段。并且,数值模型的预测结果与实验测试数据吻合良好,为准确预测杏鲍菇切片的热风干燥特性提供了依据,对菌类干燥工艺优化有重要的指导意义。     

LED正向压降随温度的变化关系研究

分析了LED正向压降随温度变化的物理机理,建立了恒流驱动下正向压降随温度的变化系数测试系统对不同材料、不同发射波长的LED电压随温度变化系数进行了系统的实验研究,利用最小二乘法对实验数据进行了线性拟合,得到了不同发射波长的AlGaInP、InGaN材料LED的电压随温度变化系数,对超高亮度LED、功率型LED器件及系统的热工参数测量积累了的重要数据.     

瞬态比较法测量液体导热系数

为了测量几种有机相变材料的导热系数,文章基于点热源瞬态法,设计研制了一台液体导热系数测定仪.采用比较法来有效降低系统误差,在25℃时用标准有机材料对仪器进行标定及校验后,结果显示其最大误差为5.3%,证明了仪器的可靠性,并用该仪器在25℃温度下测量了六种新型相变材料的导热系数,为其工程应用提供了依据.     

离子液体[EMIm]Ac比热容、导热系数及黏度的研究

本文通过实验研究,测定在一定温度范围内,离子液体[EMIm]Ac及摩尔分数分别为0.8、0.6、0.4和0.2的[EMIm]Ac水溶液的比热容、导热系数及黏度。实验结果表明:比热容和黏度受温度影响较大,比热容随温度升高而增大;黏度随温度升高而急剧减小;导热系数受温度影响较小;添加水后,随着水含量的增加即水溶液摩尔分数的减小,比热容增大,相比于纯离子液体,比热容最高增加70%;导热系数最高增加35%;其黏度急剧减小,最高减小82%。本文的研究结果为[EMIm]Ac及其水溶液在吸收式制冷方面的应用研究提供了可靠的数据。     

树脂基碳纤维复合材料各向异性导热系数研究

本文通过实验测试与数值预测结合研究了平纹、斜纹树脂基碳纤维复合材料的各向异性传热性能。实验方面,采用基于电加热膜加热的稳态"三明治"结构进行测试,得到了材料厚度与面内方向导热系数随温度的变化规律。模拟方面,观测复合材料内部微观结构,重构建立了代表性单胞模型,在三维方向分别模拟其一维稳态导热过程来预测材料不同方向的导热系数。研究结果表明,实验获得的树脂基碳纤维复合材料厚度与面内方向导热系数均随材料热面温度升高而近似线性增大,面内方向导热系数约为厚度方向的2.8倍,因密度相近,平纹、斜纹机织结构材料各主轴方向导热系数偏差小于10%。数值预测结果与实验结果基本符合,并对引起实验与数值结果偏差的来源进行分析。     

四丁基溴化铵水合物浆体导热系数测量研究

四丁基溴化铵(TBAB)水合物浆体在常压下的相变温度介于0-12℃之间,作为蓄冷材料使用时由于相变过程的存在使得其蓄冷能力较高,而且在管道中具有良好的流动特性,因而是一种理想的蓄冷和冷量输送材料。对比分析了传统导热系数计算公式和基于一维非稳态导热模型导出的导热系数计算公式的区别。利用热线装置分别测量了TBAB溶液和水合物浆体的导热系数。实验得出5-30 wt%TBAB溶液的导热系数在0.4-0.6 W.m-1.K-1之间,并随浓度的增加而减小;10-40vol%的水合物浆体的导热系数在0.5-0.6 W.m-1.K-1之间,并随体积分数的增加而增大;相同体积浓度时A型水合物浆体的导热系数大于B型水合物浆体的导热系数。     

管内受热气体层流流动热不稳定性理论研究

1前言流体的物性参数在温度发生变化时其动力粘性系数、导热系数也要发生变化。这一特性对换热特性可能有较大的影响．现有的换热器中对流换热计算中考虑流体变物性的影响，都是先假设常物性进行计算，然后再按照近似经验公式进行修正＊．事实上，由于变物性的影响，流体的对流换热可能会出现新的规律，完全不同于常物性下的情形。对于气体而言，其密度随温度升高而减小，动力粘性系数、导热系数随温度上升而增大，变物性效应将更加明显。这是因为对管内受热气体流动，密度减小、动力粘性系数增大都将导致摩擦损失增加，导致质量流速减小，…     

加载功率与壳温对AlGaN/GaN高速电子迁移率晶体管器件热阻的影响

结温是制约器件性能和可靠性的关键因素, 通常利用热阻计算器件的工作结温. 然而, 器件的热阻并不是固定值, 它随器件的施加功率、温度环境等工作条件的改变而变化. 针对该问题, 本文以CREE公司生产的高速电子迁移率晶体管(HEMT)器件为研究对象, 利用红外热像测温法与Sentaurus TCAD模拟法相结合, 测量研究了AlGaN/GaN HEMT器件在不同加载功率以及管壳温度下热阻的变化规律. 研究发现: 当器件壳温由80 ℃升高至130 ℃时, 其热阻由5.9 ℃/W变化为6.8 ℃/W, 增大15%, 其热阻与结温呈正反馈效应; 当器件的加载功率从2.8 W增加至14 W时, 其热阻从5.3 ℃/W变化为6.5 ℃/W, 增大22%. 对其热阻变化机理的研究发现: 在不同的管壳温度以及不同的加载功率条件下, 由于材料导热系数的变化导致其热阻随温度与加载功率的变化而变化.     

酸化碳纳米管棕榈酸复合相变储能材料的研究

本文对比了不同温度下强酸处理对碳纳米管(CNT)微结构的影响,并对处理后的CNT添加到熔融棕榈酸(PA)制得的复合物的热物性进行了研究,考察酸处理CNT对复合物热物性的影响。复合相变材料的相变温度和相变焓都较纯PA有所降低。对不同温度下各复合物的导热系数的研究表明在未发生相转变时随温度升高复合相变材料的导热系数变化不明显,而在相变温度附近相变材料的导热系数有突增现象。无相态转变温度区间,含酸处理碳纳米管的复合相变材料的导热系数较相同条件下纯PA有较大提高。