石墨烯在强化传热领域的研究进展

 石墨烯是一种单原子层厚度的二维平面碳纳米材料,具有超高的载流子迁移率、高热导率等特性。本文综述目前石墨烯在强化传热领域的研究进展,包括石墨烯热导率的测试方法,以及石墨烯在纳米流体、热界面材料、高导热复合高分子材料方面的应用,并对未来石墨烯的研究方向进行展望。     

泡沫型多孔介质等效导热系数的计算

该文根据泡沫状多孔材料的结构特点,建立了一种简化的单元体模型,利用最小热阻法分别导出连通孔型多孔材料气固两相的综合导热系数、辐射等效导热系数和材料总等效导热系数的计算公式。将计算结果与不同来源的实验数据进行比较,结果表明,公式计算值与相应材料的实验值有较好的一致性,同时合理反映出热辐射在多孔介质传热中的重要作用。该文所得计算公式简单方便,具有一定实用价值。     

一体化热防护系统试验与数值分析研究

陶瓷盖板式一体化热防护系统(Integral Thermal Protection Systems,ITPS)具有多层结构,材料物理性能差异大,其表面承受气动热和气动压力的共同作用,同时在外边界还具有辐射、对流换热等。提出在ITPS表面同时施加温度和力载荷方法,应用数值分析方法给出最佳的力加载区域,最后对试验结果与数值分析结果进行比较,二者误差在8%以内。对于ITPS的结构优化设计具有较好的理论参考价值。     

附加相变材料层的热防护服装传热数值模拟

火灾高温环境中,作业人员穿着防护服装可有效减小热压并提高着装舒适性.本文构建了模拟火灾环境下含相变材料的多层火灾安全防护服的传热模型,并利用热防护性能测试装置对模拟结果进行验证,计算与实验结果吻合良好.同时利用模型结果研究了防护性能与相变材料的熔点及相变层在服装层中的配置关系.研究发现与一般多层消防服相比,含相变材料层消防服在高温火灾环境下具有较好的防护性能,所选PCM的热物理属性,尤其是含PCM织物层在多层服装各层中的布置对服装防护人体皮肤烧伤性能影响较为显著.     

沉积盆地内侵入岩席对富含有机质围岩热影响的热传输模型研究

以澳大利亚Gunnedah盆地Bellata-1井作为实例,采用3种主要的热传导模型,数值模拟了火成侵入岩席对相邻烃源岩的热影响.结果表明:(1)假设岩浆瞬间侵入且考虑地层孔隙水气化的复杂热传导模型估计的围岩的接触温度最高,假设岩浆瞬间侵入但忽略地层孔隙水气化的简单热传导模型次之,而假设岩浆缓慢侵入的简单热传导模型的估计值最低.(2)岩浆瞬间侵入的简单热传导模型预测的岩席对围岩的热影响范围最高,缓慢侵入的热传导模型最低,岩浆的缓慢侵入方式在降低侵入体对相邻围岩的热影响方面,可以比孔隙水的气化作用更为显著.(3)岩浆瞬间侵入的简单热传导模型的计算结果与镜质体反射率温标最为吻合,说明岩浆为瞬间侵入且孔隙水的气化及流动在低渗透率且超高压的地层内受到了限制.     

扁锭热过程用二维有限长圆筒模型的模拟计算

建立了扁锭冷却、保温和加热过程的二维有限长圆筒模型。利用该模型可以进行扁锭整体传热的研究。模型计算结果和实测数据很吻合,这说明该模型是可靠的。     

建筑热模拟动态传热的低阶模型及验证

多维传热特征在现代建筑中极其普遍,但大多数建筑热模拟软件以一维传热模型考虑围护结构传热来简化模型和计算。该文用状态模型的减秩技术得到了三维传热的低阶模型,模型计算效率高,计算准确。比较了不同围护结构的低阶模型和完全模型的频域特性和时域输出结果,表明低阶模型与完全模型有很好的一致性,输出相对误差小于1%。     

建筑热模拟动态传热的低阶模型及验证

多维传热特征在现代建筑中极其普遍,但大多数建筑热模拟软件以一维传热模型考虑围护结构传热来简化模型和计算。该文用状态模型的减秩技术得到了三维传热的低阶模型,模型计算效率高,计算准确。比较了不同围护结构的低阶模型和完全模型的频域特性和时域输出结果,表明低阶模型与完全模型有很好的一致性,输出相对误差小于1%。     

测定地下建筑围护结构热特性的新方法

提出在地下建筑围护结构原件上获取有关信息 ,用传热反问题原理确定外围结构热特性参数。用该方法确定热特性 (导热系数与导温系数 ) ,在平板导热仪及地下建筑模型中进行测定结果的比较 ,论证方法的可行性及工程的适用性。     

自保温混凝土-秸秆复合砌块热工性能研究

稻草秸秆作为一种新兴的绿色可再生建筑材料,在农村建筑节能开发中具有广阔的应用前景.设计了一种自保温混凝土-秸秆复合砌块,组成方式为在混凝土小型空心砌块孔洞中填充秸秆芯材.根据传热学基本理论对秸秆填充率分别为30%,35%,40%,45%,50%且长宽比不同的15组混凝土-秸秆复合砌块模型进行热工性能理论计算与模拟.研究结果表明:新型复合砌块的热工性能随着秸秆填充率的增大而加强;秸秆芯材横截面长宽比对复合砌块的传热系数影响很大,长宽比越大,传热系数越小,热工性能越好;当秸秆填充率为50%,且秸秆芯材横截面长宽比在规定范围内最大时,复合砌块热工性能较好,传热系数为0.851 W/(m2·K),保温性能远远好于相同尺寸下未填充秸秆芯材的混凝土小型空心砌块,建筑节能率达到56.2%,充分体现出该新型复合砌块的优越性.