万宾
,
乐恺
,
郑连存
,
张欣欣
,
于帆
工程热物理学报
复合材料有效热导率的解析表达式一直是传热问题中人们想要解决的问题.本文选用合适的单元体,采用热阻模型和积分平均方法,分别对分散相为球体和圆柱体的两相复合材料的有效热导率进行了推导.对于多孔复合材料,当孔隙率较大或温度较高时辐射换热的影响不能忽略,本文分析了气孔为球体或圆柱体时辐射换热对其有效热导率的影响.将计算所得有效热导率与相关实验数据进行了比较,结果表明两者吻合较好,证明了公式的准确性.
关键词:
复合材料
,
单元体
,
有效热导率
,
热阻模型
李小川
,
施明恒
,
张东辉
工程热物理学报
本文采用控制容积法,界面调和平均导热系数值以及图形处理方法对典型非均匀多孔介质硬质聚氨酯泡沫材料的导热过程进行了分析与模拟计算.结果表明:多孔介质的内部结构是影响温度分布和热量传递的主要的因素,其影响程度与骨架和孔隙的导热系数,孔隙的大小和分布有关;计算得到的有效热导率值与文献中实验测量结果吻合较好.本文的研究结果可以推广到更为复杂的非均匀多孔介质的场合,从而可以进一步认识非均匀多孔介质中的导热规律,为工程计算提供更精确的计算方法.
关键词:
硬质聚氨酯泡沫
,
非均匀多孔介质
,
温度分布
,
有效热导率
毕成
,
唐桂华
,
胡子君
,
李俊宁
工程热物理学报
通过数值方法对多种三维有序结构多孔材料在常温条件下的气相、固相导热过程进行耦合求解,获得了不同结构的材料的有效热导率,所获得的有效热导率在材料密度低于170 kg/m3时,与实验结果符合较好.建立了多孔材料吸附水蒸气的耦合传热模型,研究了水蒸气的吸附量对二氧化硅气凝胶有效热导率的影响规律,结果表明:二氧化硅气凝胶含湿率增加1％,会使其有效热导率增加,其增幅约为材料固相热导率的2％.
关键词:
气凝胶
,
有效热导率
,
有序结构多孔材料
,
含湿率
黄丛亮
,
冯妍卉
,
张欣欣
,
李静
,
张琳
,
王戈
工程热物理学报
本文首先使用Callaway热导率模型对SiO_2纳米颗粒的热导率进行了近似计算,然后耦合堆积纳米孔隙内的导热和辐射、颗粒接触热阻,基于颗粒堆积单元结构模型的一维传热分析,最终推导得到了颗粒堆积有效热导率关于颗粒直径和温度、堆积孔隙率、颗粒热导率、气相热导率、辐射传热和接触热阻的关系式,并用该式进行了相关讨论。研究结果表明,对于纳米颗粒堆积,界面接触热阻不容忽略;在低孔隙率和颗粒不参与辐射的条件下,由于受到接触热阻的影响,存在最佳孔隙率（或密度）使得堆积热导率存在最大值。
关键词:
纳米颗粒堆积
,
接触热阻
,
有效热导率
,
二氧化硅纳米粉末
刘锦辉
,
王海东
,
胡玉东
,
马维刚
,
张兴
工程热物理学报
由于微纳米材料特征尺寸小,难以测量其与热沉间的接触热阻.本文利用拉曼光谱测量不同温度下单根PAN基碳纤维的热导率及其与导电银胶、焊锡和硅油间的接触热阻.结果表明,在实验温度范围内其热导率随温度的降低而增大;接触热阻随温度的变化规律与接触物质有关.
关键词:
拉曼光谱
,
有效热导率
,
激光吸收率
,
热导率
,
接触热阻
赵淑媛
,
张博明
,
赫晓东
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.z1.005
针对重复使用运载器热防护系统纤维隔热毡内部导热和辐射的耦合换热问题进行了分析,应用有限差分法建立了纤维隔热毡的数值分析模型.通过数值求解传热方程,计算了稳态的有效热导率.计算结果表明辐射和气体传导是纤维隔热毡内的主要传热方式,辐射作用随压力和试样密度的增加而降低,在试样温度高的一侧辐射是主要的传热方式,而在温度低的一侧气体传导为主要的传热方式;试样的有效热导率随纤维的平均直径、压力和温差的增加而增加,随试样密度的增加而降低.本文的计算结果与文献中的实验结果吻合较好,可以为纤维隔热毡及热防护系统的优化设计提供理论参考.
关键词:
热防护系统
,
有效热导率
,
纤维隔热毡
,
传热
何飞
,
赫晓东
,
赵淑媛
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.05.018
纤维隔热材料热导率的测试是高马赫数可重复使用飞行器(RLV)金属热防护系统(TPS)研究中的一个难点.本文以NASA Langley研究中心一维稳态有效热导率测试装置为依据,设计了测试温度达1 600℃、压力在1×10-3～1×103 Pa的高温石墨平板炉,并对该设备的设计原理、装置构造、测试方法以及数据采集等方面进行了讨论,对三种国内不同厂家生产的高温纤维隔热毡的有效热导率进行了测试.结果表明,该设备在经历一定时间的稳态处理后,获得了稳定的热流密度,进而得到不同温度下的一维稳态有效热导率.测试结果表明纤维隔热毡的有效热导率随温度的增加而增加,在高温下,辐射成为影响材料导热能力的主要因素.
关键词:
纤维隔热毡
,
有效热导率
,
测试方法
,
高温
周贤良
,
邹爱华
,
华小珍
,
张建云
,
饶有海
材料导报
有效热导率是铝基复合材料在电子封装、热控方面应用的重要性能指标.结合复合材料广义自洽微观力学模型,并在Maxwell理论的基础上,初步建立了适合高体积分数SiCp/Al复合材料的有效热导率预测模型.模型不仅考虑了颗粒与颗粒、颗粒与基体间的界面效应,而且在一定程度上也考虑了增强体颗粒的形状.其理论计算结果与实测值吻合较好.
关键词:
SiCp/Al复合材料
,
界面效应
,
有效热导率
,
模型
莫松平
,
陈颖
,
罗向龙
,
刘琢玮
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.034
通过分析基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体热流传递的机理,建立纳米流体有效热导率的预测模型.将本模型与实验数据及经典模型对比,发现在常温下本模型和经典模型计算值均能较好地预测纳米流体的热导率,但在温度较高时本模型与实验值更接近,表明其更适用于计算不同温度下纳米流体的热导率.在此基础上,讨论了温度、纳米颗粒体积浓度和粒径对纳米流体热导率的影响,以及在不同温度下纳米颗粒及基液两者对增大纳米流体热导率的贡献.
关键词:
纳米流体
,
纳米颗粒
,
有效热导率
,
温度
,
模型
解维华
,
张博明
,
杜善义
,
赵淑媛
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.06.003
建立了高温绝热毡有效热导率的数值计算模型,分析了温度和压力对传热机制的影响.用高真空平板型石墨加热炉测量了纤维绝热毡平均温度高达860℃时的有效热导率,实验结果与理论计算吻合得很好.结果表明,当温度较低(＜400℃)时,高温隔热毡的固体传导在总体传热中占主导地位;当温度较高时(＞700℃),无论环境压力高低,辐射都成为材料内部主导的传热方式;当环境压力小于200 Pa时,可忽略气体传导的影响.
关键词:
无机非金属材料
,
有效热导率
,
热传导
,
理论模型
,
高温绝热毡
