层间稀薄气体传热对多层绝热材料性能的影响分析

通过建立的热量传递模型,分析了不同的气体稀薄程度(Knudsen数)时,气体传热对多层绝热材料有效热导率和各层温度分布的影响。分析表明:由多层绝热材料真空度变化引起的稀薄气体传热量波动较大,在10—60层/cm层密度范围,真空度低于100Pa时,Kn数属于自由分子状态区域和中间压强区域,此时材料的有效热导率随残留气体热适应系数的增大而减小,并随着真空度的降低而增大;当残留气体为空气时,为保证多层材料的绝热性能,尽量维持真空度不低于10-2Pa。同时分析表明,为有效降低低真空下稀薄气体传热对多层绝热性能的影响,可以采用综合热适应系数较低的气体置换夹层中的空气,以减少低真空多层绝热材料的有效热导率,改善绝热性能。     

气体传热对多层绝热性能影响的试验研究

文中通过建立的能进行夹层气体置换的稳态量热器试验系统,试验分析了夹层气体传热对多层绝热材料有效热导率的影响,重点对置换气体种类、气体压强、材料层数及冷热边界温度对多层材料的影响进行试验研究。试验表明在10—60层/cm层密度范围,真空度低于100Pa时,Kn数属于自由分子状态区域和中间压强区域,此时材料的有效热导率随残留气体热适应系数的增大而减小,并随着真空度的降低而增大,当残留气体为空气时,为保证多层材料的绝热性能,应尽量维持真空度不低于10-2Pa。同时,分析表明为有效降低低真空下稀薄气体传热对多层绝热性能的影响,可以采用综合热适应系数较低的气体置换夹层中的空气,以减少低真空多层绝热材料的有效热导率,改善绝热性能。     

物料在多层流化床内非稳态干燥的实验研究

通过石英砂与绿豆在多层流化床内的非稳态干燥特性实验，得出与稳态干燥的重要区别即为没有稳定的值速干燥段。将Page方程修正后，可用于多层流化床非稳态干燥数据处理。推导出的非稳态干燥动力学方程证明在非稳态干燥时，不可能出现恒速干燥段，并表明变工况与快速高强度干燥是提高干燥速率的重要途径。     

多层绝热材料规模化干燥处理时温度场的测试与分析

对大批量处理多层绝热材料的大型专用干燥箱满负荷运行时工作区域的温度场进行测试,通过温度分布和温度场均匀性的分析,得出了最高温度发生点的位置与成因以及影响温度场均匀性的主要因素,并对温度的控制方法、多层材料的布置方案和干燥设备的改进提出了建议。     

阻燃型高真空多层绝热材料性能的实验研究

通过实验研究了用于低温储液罐的阻燃型高真空多层材料的绝热性能,得出了该材料的比热流与层数的关系和工程应用时的最佳层数。结合实验数据进行传热分析,表明:玻璃纤维纸和铝箔构成的高真空多层材料中固体导热和层间残余气体导热占主要部分,绝热性能还有改善空间;绝热层瞬态比热流随大气压力和环境温度的变化而成余弦曲线变化;绝热层有蓄热能力。     

真空绝热板安装位置对多层保温结构的影响

在实际中,真空绝热板(VIP)经常与其它材料组成多层保温结构.但受到环境以及材料热物性差异的影响,对于不同布置顺序的多层保温结构,其隔热效果会有所区别.基于此,利用VIP以及其它材料搭建了不同保温结构的实验箱,结合Fluent软件进行仿真,并通过热传递矩阵分析了各箱体的热惰性.结果表明,当VIP布置于最外侧时,保温效果...     

多层多屏绝热液氦杜瓦传热分析

分析了不同液氦杜瓦结构,指出多屏多层的杜瓦的优缺点。通过对多屏多层绝热中不同传热方式的逐个分析,建立了一个理论传热模型。依照模型采用数值分析的方式,对多层层数为100层时的传热进行了分析,获得传导冷屏分布方式对传热流密度的影响曲线,并指出多层多屏分布的优化应同时考虑空间和温度两个因素。     

多层隔热体的法向热性能研究

利用电输入式平板型量热器， 对多层隔热体的法向热性能及温度分布情况进行了实验研究． 得出了多层隔热体的法向温度分布曲线， 其法向有效热导率为１０－ ４Ｗ ·ｍ － １·Ｋ－ １．     

非稳态闪光法测量不良导体热导率光电系统的改进

利用电子闪光灯代替高压脉冲电源及氙灯，对非稳态闪光法测量不良导体热导率仪器的光电系统做了改进，减小了电磁辐射干扰。     

空间屏打孔多层隔热材料热计算模型

分析了空间屏打孔多层隔热材料中导热和辐射的复合传热问题,在一定假设的基础上,根据反射屏能量平衡方程,建立了反射屏稳态温度计算模型和投射辐射数值分析模型。结合AD I法,对两个方程组进行迭代求解,得到材料屏间投射辐射热流和反射屏的温度。将文中模型的预测结果与文献中实验值进行比较,验证了模型在工程上应用的可行性。同时分析了当量导热系数、各种热流以及内部温度分布随层密度的变化规律,对材料的优化设计具有积极的指导意义。     

On the combined heat transfer in the multilayer non-gray porous fibrous insulation

A detailed numerical modeling is performed to investigate coupled heat transfer of natural convection, radiation and conduction in high-temperature multilayer thermal insulation (MTI), which consists of high-porous, non-gray semitransparent fibrous materials and reflective foils. Radiation within fibers, radiation between fibers and the reflective foils, conduction within fibers and convection from the fibers to the surrounding fluid are considered. Macroscopic (porous media) modeling is used to determine velocity, pressure and temperatures fields for fibrous insulation with a random packing geometry under natural convection, whereas the radiative transfer equation (RTE) is used to solve the radiative heat flux for non-gray materials. Key features of the macroscopic model include two-dimensional effects, non-gray radiative exchange, and the relaxation of the local thermodynamic non-equilibrium (LTNE). This model was validated by comparison with experimental data and it was used to investigate natural convection of coupled heat transfer in multilayer insulation, numerical results showed that natural convection is more likely to occur when the heated/cooled rate is low, while natural convection can be ignored in simulating steady-state coupled heat transfer in MTI.     

Interfacial thermal resistance in multilayer graphene structures

The cross-plane thermal conductivities of multilayer graphene are investigated using nonequilibrium molecular dynamics simulation. It is found that the interfacial thermal resistance in multilayer graphene structures is strongly layer number dependent. It decreases with increasing layer number and reaches a limit as layer number is large enough. The interfacial thermal resistance for graphite and multilayer graphene has an anomalous relationship with temperature compared with that in superlattice structures. It increases with the temperatures above room temperature, which is attributed to phonon tunneling effects. Phonon tunneling probability is reduced due to the decreased phonon wavelength while temperature rises, which in turn causes the increased interfacial thermal resistance.     

高真空多层绝热被的性能及其量热器的试验研究

量热器的尺寸和结构会影响到被测多层绝热被的性能,高真空多层绝热被作为大型低温容器隔热结构的应用趋势,其真实性能应通过更符合工程实际的量热器来测得。文中比较了两种量热器对多层绝热被测试性能的试验结果,为多层绝热被的理论研究和工程应用提供更合理的依据。     

Anisotropic in-plane thermal conductivity in multilayer silicene

We systematically study thermal conductivity of multilayer silicene by means of Boltzmann Transportation Equation (BTE) method. We find that their thermal conductivity strongly depends on the surface structures. Thermal conductivity of bilayer silicene varies from 3.31 W/mK to 57.9 W/mK with different surface structures. Also, the $2\times 1$ surface reconstruction induces unusual large thermal conductivity anisotropy, which reaches 70% in a four-layer silicene. We also find that the anisotropy decreases with silicene thickness increasing, owing to the significant reduction of thermal conductivity in the zigzag direction and its slight increment in the armchair direction. Finally, we find that both the phonon-lifetime anisotropy and the phonon-group-velocity anisotropy contribute to the thermal conductivity anisotropy of multilayer silicene. These findings could be helpful in the field of heat management, thermoelectric applications involving silicene and other multilayer nanomaterials with surface reconstructions in the future.     

变密度多层绝热性能测试装置及实验验证

建立了一套变密度多层绝热性能测试装置,用于研究变密度多层绝热技术的特性规律.实验应用低温量热法原理测试了真空度、层密度及热边界温度对变密度多层绝热性能的影响.实验结果与理论计算分析结果相吻合,验证了理论计算分析的准确性.     

双室热保护法测定真空绝热板导热系数的研究

给出了双室热保护法测定真空绝热板(VIP)的导热系数的原理,设计了测试装置.外室作为热保护装置,内室作为测试加热装置,基于稳态下测试VIP平板的导热系数,该装置不受VIP尺寸的限制.分析了影响测试结果的因素和理论误差,并与标定值对比,测试结果较精确.该装置可以用于VIP出厂前的导热系数的测试及使用过的VIP的老化程度的...