聚氨酯泡沫液氮温度下热导率的测量

运用稳态径向热流法对液氮温度下聚氨酯泡沫的热导率进行了测定 ,根据 GJB 1875 - 94建立的试验装置确保了使用径向量热法的前提条件。在液氮温度下聚氨酯泡沫的热导率可以达到 0 .86× 10 - 2 W/ m· K ,结果表明 :此材料在液氮的输运系统中是一种优良的绝热材料。另外 ,对聚氨酯泡沫的导热机理进行了讨论 ,最后对试验进行了误差分析 ,得到的最大相对误差为 4 %。     

常压条件下复合多层绝热材料隔热性能研究

为研究常压环境湿度对硬质聚氨酯泡沫与多层绝热材料组合的复合多层绝热材料隔热性能的影响,常压下采用量热器法测量了该绝热材料在高、低湿度环境下的表观热导率,并通过建立多层绝热材料的常压逐层传热理论模型,分析了常压环境中复合绝热材料的隔热机理,及湿度对其隔热性能的影响。结果表明:常压条件下,环境湿度增加一倍,复合多层绝热材料的表观热导率增加约13.07%,且湿度对多层绝热材料隔热性能的削弱是其隔热性能降低的主要原因;基于干空气与凝结水/冰并联热阻的常压逐层传热模型与实验结果吻合良好,通过改进现有常压多层绝热材料的传热模型,分析了湿度对多层绝热材料隔热性能的作用机理。     

航天器多层绝热材料的非稳态传热分析

根据反射屏能量平衡建立了多层绝热材料的非稳态传热方程。以双面镀铝涤纶薄膜为研究对象,在不进行预处理、表面印花处理两种实验条件下,得到了绝热材料中各反射屏温度随航天器飞行过程中的具体数值变化规律。最后,在特定的两个时刻分析了绝热材料的当量热导率及其分量,发现残留气体导热约占70%。     

高密度酚醛泡沫绝热材料的低温膨胀率的测定

着重介绍了用相对比较法膨胀仪 ,在 77K～ 2 93K温度范围内测试高密度酚醛泡沫不燃绝热材料的低温热膨胀率的方法 ,给出了测试结果 ,并进行了误差分析和讨论。     

泡沫铝柱壳对药柱水下爆炸压力场影响的数值研究

基于流体弹塑性模型,建立了描述泡沫铝在爆炸载荷下的冲击响应方程;采用Lagrange差分格式,在均匀网格上对方程进行了离散;编写数值计算程序,进行了药柱水下爆炸的一维数值计算,重点考虑了泡沫铝对水中爆炸冲击波分布的影响。结果表明,数值计算结果与实验数据、LS-DYNA模拟结果基本吻合,证明所建立的泡沫铝流体弹塑性本构方程可以用来描述泡沫铝的冲击响应行为,且泡沫铝对水中爆炸冲击波压力场的影响显著。     

真空绝热板(VIP)热桥效应的扩展模型分析

做为一种新型、高效的绝热材料,真空绝热板在其使用过程中不可避免会产生热桥效应,从而在一定程度上影响了板材整体绝热性能.文中介绍利用能量守恒方程建立了VIP热桥效应的扩展分析模型,通过对扩展模型方程的求解和分析,进一步分析了VIP热桥效应的影响参数.通过比对分析,提出的计算模型与国外数据模型得到了较好的吻合,可利用该扩展...     

防护热板装置的研究进展及其在液氮温区的应用前景

随着新型绝热材料的研究及应用,防护热板装置已广泛用于测量各个领域绝热材料的导热系数,从航天到化工、从能源到建筑,防护热板装置都发挥着重要的作用.总结了防护热板装置国内外的最新研究进展;探讨了在低温液体贮存和运输领域,防护热板装置测量的技术问题及应用前景.     

基于MULTI2D-Z程序的Z箍缩动态黑腔形成过程模拟

对辐射流体力学程序MULTI-2D进行改造,增加磁场演化方程程序模块,自洽地在运动方程模块中增加洛伦兹力,在能量方程模块中增加欧姆加热,将它改造成辐射磁流体力学程序MULTI2D-Z.验证了新增磁场程序模块的可靠性,并发现温度和密度的增大会抑制磁场的扩散,负径向速度梯度的流体对流也会抑制磁场的扩散.利用改造好的MULTI2D-Z程序模拟了峰值为8 MA的脉冲电流驱动的钨丝阵Z箍缩动态黑腔形成过程.得到了X光功率(约30 TW)和能量(约300 k J)、泡沫辐射温度(约120 eV)、箍缩轨迹等模拟结果.在动态黑腔形成过程中,磁场主要分布在钨主体等离子体中;辐射向内传播,烧蚀泡沫柱而使它膨胀;辐射热波在被撞击的泡沫柱中传播,其传播速度比物质温度传播得快,当辐射热波传播到中心轴时泡沫柱中的辐射场变得比较均匀,并且除了冲击波处外辐射温度与物质温度基本上没有分离.这些模拟结果可增强人们对磁场扩散和对流规律以及动态黑腔形成机制的理解,同时表明了MULTI2D-Z程序可成为Z箍缩及其应用的新的程序模拟工具.     

基于温度与应变率相互耦合的泡沫铝本构关系

根据分离式Hopkinson压杆实验以及准静态实验得到的泡沫铝材料在不同温度以及不同应变率下的应力-应变曲线,分析了泡沫铝本构方程中温度效应与应变率效应之间的耦合关系,即温度越高,泡沫铝的应变率效应越显著。基于Sherwood和Frost提出的泡沫材料本构关系框架,对常温下的应变率敏感系数进行了温度项修正,修正后的本构方程在高温高应变率下与实验结果具有较好的一致性。最终得到泡沫铝在一定密度范围内包含温度项、应变率项较为完备的本构方程。     

低温容器真空夹层中绝热材料放气特性实验研究

绝热材料放气是造成低温容器真空夹层真空失效、绝热性能恶化的主要原因。利用自建的材料放气速率实验装置,对绝热材料的放气特性、残余气体成分及影响因素进行了实验研究。实验结果表明：绝热材料的放气特性曲线符合非金属材料扩散放气模型,残余气体成分包括H₂O、N₂、O₂及CO₂,且主要成分为H₂O;真空夹层内的真空度越高,材料的放气速率越大;材料表面粗糙度越大,其放气速率越大;氮气置换空气的抽真空工艺亦可引起绝热材料的放气速率大幅度提升。     

低温管道保冷材料热导率对绝热计算影响的分析

建立了平板及圆管低温保冷结构导热计算模型,考虑到材料热导率随温度变化获得非线性偏微分控制方程,引入克希霍夫积分方法对方程处理、编程与迭代计算,获得保冷层温度变化曲线,分析了四种保冷材料的热导率对传热过程计算的影响;酚醛泡沫、憎水珍珠岩及硬质聚氨酯泡沫在超低温下具有更优越的保冷性能,泡沫玻璃在常温区上保冷性能较好;考虑热导率影响,LNG接收站卸液管采用的组合式保冷材料可适当减少内层材料厚度,既节约资源又节省投资。同时,也提供了一种处理变热导率传热问题新思路。     

气凝胶及其复合绝热材料的导热系数测量

采用瞬态热带法在不同压力和不同温度下对气凝胶、硬硅钙石-气凝胶及陶瓷纤维-气凝胶复合绝热材料的导热系数进行了测量.结果表明,随着测试压力的降低,三种材料的导热系数都显著降低,在大约104 Pa时基本趋于常数;随着温度的升高,三种绝热材料的导热系数几乎与温度的立方成正比;当气凝胶的密度为145 kg/m3时,其导热系数具...     

绝热材料低温热导率测试系统设计及试验研究

设计了一套绝热材料低温热导率测试系统。该系统以G-M制冷机为冷源,采用稳态轴向热流法对G10材料的热导率进行了试验研究。结果表明:该系统使用温区广,在4K~300K之间;通过测试两种不同尺寸样品的热导率,得到测试误差在2.9%以内,说明了该系统对绝热材料热导率的测试是可实现重复性的。利用该低温热导率测试系统可对其他不可压缩绝热材料的热导率进行测量。     

微型金柱腔中原位成型制备微孔泡沫

 报道了在μm量级圆柱状金柱腔中原位成型制备微孔泡沫的方法。在直径400 μm、长度700 μm、壁厚20 μm、两端开口的金柱腔中原位成型成功制备出密度为50 mg·cm^-3、蜂窝直径不超过1 μm的多元丙烯酸酯聚合物微孔泡沫。干燥过程中泡沫没有明显收缩,在柱腔中填充紧密,无需后续机械加工。     

两种拓展达西模型对金属泡沫填充管中流动与传热的影响

本文就恒热流条件下金属泡沫填充管中的流动与传热进行了数值模拟,其中采用局部非热平衡的两方程模型作为能量方程,分别采用Brinkman拓展达西模型和Brinkman-Forchlheimer拓展达两模型作为动量方程,并把两者进行比较和分析.数值模拟结果表明:在两种拓展达西模型下解得的速度场不同,但是解得的温度场差异不大,因而其Nu数差异也很小.金属泡沫填充管的Nu数高达数百甚至数千,表明其换热性能很强,但同时却有着较高的压降.     

聚氨酯硬质泡沫的低温应用研究现状

航天技术的不断发展,对国民经济、科学研究、国防军事等诸多方面有着深刻的意义。液氢,作为必不可少的航天推进剂,一直以来受到各国的青睐。开发和测试应用于液氢温度下的绝热材料,不但具有重要的现实应用价值,而且是迈向液氦温区的一个必经之路。聚氨酯硬质泡沫以其独特的性能在绝热领域占有重要的地位。很多国家将其应用于液氢的储藏,并取得成功,但是比较缺乏在液氦温区下聚氨酯硬质泡沫的测试。在中国,这方面的研究也取得很大进展,但还是不能满足科学研究飞速发展的需要。本文总结了国内外关于聚氨酯硬质泡沫在低温下的应用和研究,指出国内研究中的不足,为进一步的研究奠定基础。     

托卡马克粒子输运快速分析方法

测量了HL 1M装置上正弦周期调制馈气方法诱发的密度扰动 ,采用了简单的数值方法求解粒子输运方程来计算密度扰动 ,并与密度扰动的测量结果进行了比较。得出欧姆加热时等离子体芯部的粒子扩散系数为0 2± 0 .1m2 ·s- 1 ,边缘粒子扩散系数为 1 0± 0 .2m2 ·s- 1 。     

RFQ加速器束流接受度的计算

基于RFQ加速器中束流横向运动方程描述了一种计算其入口处束流接受度的方法.针对特定结构参数的四翼型RFQ加速器,给出了计算结果为:加速质子束时的系统接受度在x-x′平面为0.0153cm·rad,在y-y′平面为0.0114cm·rad.此方法也适用于求解其它已知结构、使用射频场加速、线性横向电场的加速器的接受度.     

用于77—300K固体粉末比热测量的绝热量热器

本文描述了一个用于77—300K测量固体粉末比热的绝热量热器,经标准样品苯甲酸的校验,结果为:装置的准确度达到0.65％,测量精度优于1％.用此装置测量;国产绝热材料——膨胀珍珠岩粉末在77—300K温区内的比热.     

泡沫红外消光影响因素的实验研究

通过红外光谱实验和红外热成像实验,研究了影响泡沫红外消光的因素,结果表明:泡沫溶液的红外光谱特征决定红外光谱吸收峰位,且溶质浓度越高,吸收越强;泡沫结构是造成光线强烈衰减的重要原因,透射光强随光线穿过泡沫液膜界面的次数成指数衰减,泡沫直径越小,达到相同遮蔽效果的泡沫溶液的用量就越少;当泡沫直径远大于入射光线波长时,透射比随光束大小变化不大;泡沫溶液升温可在一定程度上增强泡沫的红外吸收强度.各因素影响程度从大到小的次序为:泡沫结构,红外光谱特征,内充气体折射率,泡沫直径,温度.