导热系数测量系统的数值模拟

对中国计量科学研究院的稳态保护热平板导热系数测量系统的温度场分布进行数值计算,并在此基础上对实验材料内测温点的选择进行了分析.结果表明,测温点复盖了实验材料内温度的最低和最高点,且呈线性分布,满足实验材料导热系数测量所需温度梯度测量的要求.此外,对热流密度测量的探讨发现,热流密度测量范围的确定是实现精密测量导热系数的关键.     

基于分形理论的碳泡沫有效导热系数研究

以煤焦油基中间相沥青为原料，在一定的温度和压力条件下升温发泡，然后再经碳化、石墨化便可以制得一种高导热系数的多孔材料——碳泡沫。应用分形理论讨论了这种新型多孔材料的导热特性，推导出了碳泡沫的面积分形维数，并在此基础上建立了石墨化碳泡沫材料的导热模型，采用热阻法导出了石墨化碳泡沫材料的等效导热系数的关系式，计算出了碳泡沫的有效导热系数，计算结果与碳泡沫样品的实测值基本一致，这种方法为更好地利用其优良的导热性能提供了理论基础。     

香蕉冻干过程中有效导热系数实验研究

为实现对冻干工艺的精准热控制,提高冻干产品品质,本文以香蕉为研究对象,利用稳态热流法研究了在真空环境下压强(10、30、50 Pa)和干燥温度(-20、-30℃)对香蕉切块整个冻干过程中有效导热系数的影响。借助微CT扫描,观察分析了香蕉内部的升华过程,深入探讨了冻干过程孔隙率和有效导热系数的关系。结果表明:当压强由10 Pa增至50 Pa,对应的有效导热系数由0.036 W/(m·K)增至0.072 W/(m·K);升华干燥温度由-30℃增至-20℃,对应的有效导热系数由0.084 W/(m·K)降至0.058 W/(m·K);微CT在冻干过程(30 Pa,-20℃)中,升华界面逐渐向切块中心移动,孔隙率由最初的0.059增至0.252,对应的有效导热系数由0.695 W/(m·K)减小至0.123 W/(m·K)。     

导热系数仪(稳态法)校准方法的研究

导热系数测试仪已经在广大检测领域得到广泛的应用,但对于它的校准至今还没有一个统一的方法.本文在多次校准比较的基础上提出一种校准方法供大家探讨,在实际工作中也有一定的参考价值.     

Isofrax(R)和Insulfax(R)生物可溶性纤维的研究

综述生物可溶性纤维的研究进展,介绍矿物纤维对人体健康的影响以及国际上对矿物纤维进行健康分类的主要规范.分析了Unifrax公司研制Insulfrax(R)和Isofrax(R)两种可溶性耐火纤维的基本性能和应用情况.Isofrax(R)和Insulfrax(R)均是绿色环保型隔热材料,在欧美已成功地应用于各种热处理工业中.     

多孔材料有效导热系数的实验和模型研究

为研究多孔材料的传热机理,采用实验测量验证理论模型的方式,利用瞬态热线法测量283~333 K范围内多孔保温材料挤塑式聚苯乙烯(XPS)的有效导热系数,并根据多孔材料各组成部分导热系数、密度以及结构特点,使用5种基本模型包括串联模型、并联模型、Kopelman isotropic模型、Maxwell-Eucken模型以及EMT模型,分别对其有效导热系数进行计算。结果证明:对于XPS,Kopelman iostropic和Maxwell-Eucken模型更具适用性,其计算结果与实验结果最大偏差均小于0.5%,为进一步开展多孔材料的有效导热系数模型和实验研究提供理论依据。     

基于分形理论的开孔聚氨酯泡沫等效导热系数研究

开孔聚氨酯泡沫保温材料是一种典型的多孔介质。采用分形理论描述开孔聚氨酯泡沫材料的微尺度空间结构,建立了简化单元体模型,提出了计算其有效导热系数的分形模型,并导出了气相和固相热传导计算公式、热辐射等效导热系数计算公式、材料总有效导热系数计算公式。模型计算值与实验测量值比较具有较好的一致性,同时总结了多孔介质材料绝热性能的主要影响因素。该分析方法对新型绝热材料的研制和绝热性能的提高具有实用价值。     

基于智能算法的平板导热系数测量仪

平板式导热系数测量仪是根据傅立叶导热定律。能够提高导热系数的精度及测试的效率,加热器控制算法是来自改进遗传算法的PID。运用改进的遗传算法去寻优确定PID参数Kp、Ki、Kd。这样的话缩短了测试周期,并使导热仪的测试效率得到提高,更能让虚拟仪器平台提高了测量处理的自动化和智能化程度。结论:导热系数的测试精度与效率,在应用此测量仪得到提高。     

稳态法测算导热系数的原理

分析了测量导热系数传统模型与相关文献中的修正模型的原理与不足,提出一个较为严密的三维传热学模型,利用MATLAB数值模拟验证了其合理性。推导出计算圆柱型试样导热系数的公式,并得到了适合实际应用的简化公式。以真空橡皮盘为例,定量分析了侧壁散热对导热系数测量值的影响程度,给出了试样规格与测算精度的关系曲线。当试样半径与厚度的比值大于28.9时,侧壁散热的影响将小于5%,故可忽略。     

SiO2气凝胶导热系数与密度的关系探讨

本文以双层玻璃窗平面热传导模型为基础,建立了SiO2气凝胶的热传导"立方体"模型,探讨了SiO2气凝胶导热系数与密度的关系。计算结果与实际测试值具有结果一致性。     

锥形量热仪确定聚合物材料导热系数的方法

通过对聚甲基丙烯酸甲酯聚合物材料在锥形量热仪实验条件下加热过程的分析和研究,建立了材料加热过程的数学模型。利用该模型来计算材料的平均导热系数,需要测量的物理量仅仅是物体表面或内部的温度,通过一次测试就可以得到不同温度范围内材料的平均导热系数,方法简单,可靠。利用文中的计算方法,得到PMMA在不同温度范围内的平均导热系数,结果表明,随温度范围的增加,材料平均导热系数值有增大的趋势。计算出的导热系数值在低温度范围与文献值比较接近。研究表明在高的温度范围内不能将传统测量的导热系数值用作火灾条件下材料的参数值。     

沥青基块体炭材料导热系数模型的建立

基于不同工艺制备的沥青基块体炭材料导热系数的文献值,分析了石墨化度和密度对其室温导热系数的影响,并由此建立了石墨化度、表观密度和导热系数之间关系的数学模型,以便更好地指导新的研究工作.进一步验证了所建立模型的可靠性,结果表明,沥青基块体炭材料的导热系数随其表观密度和石墨化度的增加而不断增大,尤其是当石墨化度和密度都较高时,导热系数急剧增大.经试验结果的检验与修正,得到数学模型为Y=2.14.78X0.8411·X1.6912+27.43,其预测值与实验结果误差小于5%,显示出较好的一致性.     

真空绝热板导热系数与板内真空度关系研究

以理论模型计算和实验样品测试相对比的方法,研究了两种不同芯材真空绝热板导热系数与板内真空度之间的关系,利用逆真空法对真空绝热板板内压力进行了测试.探讨了真空绝热板制作工艺参数,保持板内真空度及延长使用寿命的方法.     

热线法测量半透明固体材料的导热系数

建立了适用于热线半透明固体材料导热系数测试系统的简化解析模型。针对一种半透明固体材料—Ｋ９冕玻璃，在２９７～１２３０Ｋ温度范围内进行了测试研究。     

瞬态热线法导热系数测量的数值模拟

利用有限元方法对瞬态热线法导热系数测量进行了数值模拟,对各种因素如加热功率、热线半径以及实验温度等对测量过程的影响进行了分析,并将模拟得到的温升曲线与实验测量得到的温升曲线进行了比较,结果表明:通过选择适当的参数值,模拟曲线可以与实测曲线吻合得很好,实验值与模拟值的偏差小于实验结果的不确定度.本结果的获得对进一步理解瞬态热线法导热系数测量过程,提高导热系数测量技术水平具有借鉴意义.     

微型制冷机做冷源的固体材料导热系数测量装置设计

基于一维轴向稳态热流法,采用微型脉冲管制冷机作为冷源,研究建立了一台可连续测量60-300 K下固体材料的导热系数的装置.该装置采用集成化设计,各组件密集排布,整体结构精简有序,其测量方法采用两探针形式,适用于测量导热系数较小的样品.在高真空的环境下,进一步对该装置制冷机冷头的漏热和样品的漏热进行了分析和计算,得出样品...     

基于PASCO平台的不良导体导热系数测量

介绍如何利用PASCO平台对不良导体导热系数测量实验进行温度信息快速采集,充分体现了PASCO科学工作室在实验数据采集方面的优点。     

几种Si、Ge纳米线导热系数的原子模拟

采用非平衡分子动力学方法模拟了Si纳米线、Ge纳米线、核-壳结构的Si/Ge纳米线及超晶格结构的Si/Ge纳米线的导热系数,给出了纳米线的温度与导热系数关系曲线,对比了几种纳米线导热特性的差异,研究结果表明,随着温度的升高,各纳米线的导热系数降低;相同温度下,纳米线导热系数的大小顺序为：核-壳结构的Si/Ge纳米线、超晶格结构的Si/Ge纳米线、Si纳米线、Ge纳米线。     

TCI导热仪测试材料导热系数的影响因素分析

阐述基于瞬态平面热源法的TCI导热仪测试原理,通过对蒸馏水、Pyrex耐热玻璃、耐高温陶瓷、LAF6720泡沫材料导热系数的测量研究,分析影响TCI导热仪测试精度的因素。结果显示:TCI导热仪对于常见材料导热系数的测试结果具有较好的精度和可重复性,测试过程中需选择合适的校准方式,对固体材料需添加媒介以减小接触热阻。此外,对于测试时需添加触媒介质的固体材料连续测试时间不宜过长,最好不要超过20 min。     

泡沫金属基复合相变材料的有效导热系数研究

为了更有效地预测泡沫金属基复合相变材料(composite phase claange material,CPCM)的导热性能,提出了一种新的CPCM相分布模型,以此为基础建立了带有空穴子模型的简化传热模型,并利用等效热阻法推导得到泡沫金属基CPCM有效导热系数的通用计算式.传热模型考虑了相变过程中相变材料(plnase change material,PCM)的体积变化和空穴分布的影响,使得有效导热系数的计算结果更加符合实际.