水刺绑定羽绒网的结构参数与导热性关系

对不同分频值下水刺绑定羽绒网的厚度、面密度、热流量和导热系数作了测量,并对其相互关系作了讨论.实验结果表明:水刺绑定的羽绒网是一种极为轻质的隔热材料,其在轻负荷下厚度为O.208 6～0.321 8咖,面密度为13.4～20.6g/m~2;导热系数为O.026 4～0.032 8W/(m·℃),与静止空气的导热性相近.依据实验数据,该羽绒网的导热系数呈非常数,与厚度和面密度均呈负线性相关关系,相关系数均在0.9以上,这说明仍可寻找该材料更为理想的低导热系数的结构参数.     

航天热防护材料热物理特性的反演

针对在气动加热环境下可重复使用航天热防护材料随温度变化的导热系数和比热容测量问题,基于热传导反问题的思想,结合有限元方法与优化算法,建立了反演随温度变化的导热系数和比热容的方法。通过对高温合金GH4169、铝合金5A06、玻璃钢(高硅氧无碱纤维玻璃布+酚醛树脂)、编织体(2.5D石英编织体+B80树脂)、不锈钢M304进行石英灯辐射加热实验,对比了材料的宏观形貌和密度变化,成功反演出材料比热容和导热系数随温度的变化规律,并将不锈钢M304比热容与导热系数的反演值与测量值相比较,证明了该方法的可行性。利用比热容与导热系数的反演值比较了各材料隔热性能,着重分析了铝合金5A06的比热容和导热系数对结构的温度场和温度梯度的影响。     

陶瓷微球填充型隔热涂料的有效导热系数

利用SEM对一种陶瓷微球填充型隔热涂料进行了分析,在此基础上运用数值单元体法建立了计算其有效导热系数的模型.分别讨论了球壁厚度、球壁有效导热系数及陶瓷微球填充率等3个主要因素对该涂料有效导热系数的影响.为验证计算结果,利用稳态平板法测试了几种隔热涂料的导热系数.研究发现:选用壁面薄的陶瓷微球可制成性能较好的隔热涂料;陶瓷球壁的有效导热系数对涂料的有效导热系数影响很大,前者必须很低,比如小于0.05 W/(m·K),才可显著降低涂料有效导热系数;增加填充率可明显降低涂料有效导热系数;填充陶瓷微球确可改善涂料隔热性能,但程度有限.     

大温差测试条件下热防护材料高温导热系数试验方法

热防护材料高温导热系数是进行高超声速飞行器设计不可或缺的参数。通过热防护材料导热系数理论分析以及传统稳态法试验原理数学推导,说明了热防护材料导热系数物理本质。探讨了试验温差对热防护材料导热系数测试的重要性和传统稳态法在测试热防护材料高温导热系数时的技术局限性。基于热防护材料内部温度分层特征以及导热系数-温度非线性关系函数形式直接假设,提出并分析证明了两种适用于大温差测试条件的热防护材料高温导热系数试验方法。对热防护材料高温导热系数获取有重要的参考价值。     

保温絮料的结构及其隔热性能的研究

在研究保温絮料中纤维形态及聚集方式与其隔热性能关系的基础上,讨论了“太空棉”类保温絮料的结构和性能问题,提出利用高收缩和低收缩合成纤维混配、结合热处理生产新型高膨松絮料的方法。     

基于热流法导热分析的木结构住宅墙体传热特性

为了准确计算木结构住宅墙体的导热系数及热阻值,基于热流法导热分析,研究木结构住宅墙体传热特性;通过有限单元法,分析木结构住宅墙体传热分布原理,研究基于稳态热流法的墙体传热特性,检测均匀厚度材料的平行等温界面,获取理想热传导性能;采用稳态热流导热系数测试仪,测试江苏省南京市某木结构住宅墙体组成部分及墙体不同部位的传热特性。结果表明:在边界相同的情况下,尺寸为2英寸×6英寸(宽度×长度, 1英寸=2.54 cm)的木结构住宅墙体的热舒适性与节能效果较好,导热系数最大与最小的保温材料分别为玻璃棉和挤塑聚苯板,木结构墙体的传热特性因木墙骨的宽度不同而存在差异;基于热流法分析测试的墙体导热系数和热阻与理论计算值误差极小。     

基于核磁共振技术的岩土导热系数三维仿真模型研究

岩土介质的导热系数是地表环境和地热能理论研究与实践的关键指标.研究目的是建立岩土三维多孔介质随机分布模型,提高导热系数预测精度,降低测试难度和工作量.结合岩土多孔介质属性,利用低场核磁共振分析仪测定岩土中各相占比情况.使用编程软件建立三维岩土多孔介质随机模型,然后将模型加载到仿真软件中,输入核磁数据和材料参数并通过软件计算导热系数值.采用便携式热特性分析仪测量不同含水率土体的导热系数,分析含水率与导热系数之间的变化关系.最后,与试验数据进行比较,对所建立的多孔介质随机分布模型的有效性进行验证.结果表明：岩土中孔隙水是影响导热系数的重要指标,导热系数随含水率增大而增大;随机模型计算值与仪器实测值变化趋势基本一致;计算值与实测值平均PBIAS(Percent Bias)值为0.0139,最大PBIAS值为0.021.为岩土导热系数预测提供了可靠的途径.     

间壁式筛网网格换热器的性能分析

为揭示间壁式筛网网格换热器中网片与隔热片厚度比对换热器效率的影响规律,在数值计算中引入了间壁热阻和隔热片导热系数,改进了传统间壁式网格换热器的数值计算方法.通过与传统计算方法对比,发现改进方法使间壁式网格换热器计算更加精确并更体现其结构特点.利用改进的方法对换热器进行性能分析,得到了换热器效率及其内部温度分布特性.结果显示,隔热片与网片厚度的选取对换热器性能具有明显的影响,当隔热片厚度为0.2mm及网片与隔热片的厚度比为4∶1时,相同长度下的换热器性能达到最优.     

几种轻薄型服用保暖材料的性能研究

考察了几种熔喷保暖材料的透气率、克罗值、热导率、传导系数及顶破强力与其厚度及平方米克重之间的关系.结果显示材料的厚度对其透气性、保温性和顶破强力均有显著影响：材料的透气性随着厚度的增加,先增大后减小;保暖性随着厚度的增加而增加,到达一定值后基本保持不变;顶破强力随着厚度的增加而增加.材料的平方米克重与透气性及顶破强力之间无明显关系,而对材料的保暖性影响显著：材料的保暖性随材料的平方米克重先显著增加,之后基本不变.该结果对于保暖材料的选择和使用具有一定的指导作用.     

气凝胶及其纤维复合材料等效导热系数预测

为了研究气凝胶及其纤维复合材料的隔热性能,分别数值重构了几种气凝胶及其纤维复合材料的微细观随机结构,采用格子Boltzmann方法数值求解了它们的等效导热系数,同时用基于瞬态平面热源法的Hot Disk热常数分析仪测量了它们在复杂环境下的等效导热系数。研究表明:骨架连续的开孔型微观结构比骨架不连续的颗粒型微观结构更符合气凝胶的实际结构,开孔型结构等效导热系数的数值预测值与实验值的偏差大部分在±10%内;气凝胶的密度值会影响它的隔热性能,且存在着最佳的密度使得气凝胶的等效导热系数最低;纤维复合气凝胶的等效导热系数随着纤维体积分数的增加而增加;纤维在垂直于热流方向的水平面内随机排布时对气凝胶的隔热性能影响最小。     

医用防护服用非织造布的热湿舒适性能研究

测试了医用防护服用非织造布的结构特征参数，热湿舒适性方面的透湿透气性，以及KES测试的低负荷下各项力学性能等各项性能。分析了非织造布相较于传统医用服装机织面料在热湿舒适性、触觉舒适性度成型性等方面的特点。通过所设计的实验装置用DL-700C红外热像仪监测了模拟表下微气候的热湿传递特性，以及不同状态时面料表面温度的变化规律。提出了织物表面温度变化率作为表征非织造布的热湿舒适性能的评价指标。     

服用纺织品热传递性能的研究

本文研究了服用纺织品的热传递性能。利用自制的织物热传递性能测试仪,对若干种服用纺织品进行了测试。据此对影响服用纺织品热传递性能的因素进行了探讨,获得了絮片制品结构与保暖性能的关系;织物压缩性能与热传递性能的关系;以及服用纺织品的瞬态热传递性能与制品厚度,表面性质的关系等。     

Heat Production Rate Calculation of Thermal Manikin with a Compensation Method

Thermal manikin plays important roles in simulating thethermal state of human bodies to facilitate the evaluationof thermal comfort properties of various clothing assem-blies.Based on the heat balance principle and analysis ofrelated factors,the heat production rate of manikin isrecommended as an efficient evaluation index.Whereas,its inside heat production which occurs as a result of theexistence of temperature difference between its insidepart and outside surface,should not be ignored.Through a series of theoretical analysis and calculations,a compensative equation is deduced in this paper.     

Numerical Estimation of the Thermal Response of Thermal Protective Clothing-Air Gap-Human Skin Micro-system

Thermal protective clothing has been recognized as the primary shielding against emergency fire hazard and inflammable gas leakage. Therefore,the thermal response of human covered with thermal protective clothing under high temperature is the key work to investigate the thermal insulation of thermal protective clothing. A coupling model composed of thermal protective clothing,air gap and human skin is established and the temperature of the micro-system is numerically solved via the finite element method( FEM).Especially,the heat transfer of air gap located between clothing and human skin considering conduction and radiation is established while the human skin layers involve the effect of blood perfusion. Then the effect of thermophysical properties( thermal conductivity and volumetric capacity) of fabric and thickness of fabric and air on the thermal response of the micro-system is elucidated and compared.The results indicate that the volumetric heat capacity of fabric is the key parameter to affect the thermal shielding performance of thermal protective clothing,and the thicker fabric thickness and air gap thickness can improve the thermal protective properties of the micro-system.     

服装开口部位对着装热舒适性的影响

服装开口是促进衣下空间与外界环境之间热交换的重要途径.采用暖体假人和人体生理试验方法,在无风和有风两种条件下,对胸部、背部和腋下等不同部位开口及无开口状态下的服装热阻、平均皮肤温度、衣下湿度和主观舒适感等指标进行测量.研究结果显示,服装开口部位对服装总热阻有影响,腋下开口的服装热阻最低;服装开口部位对人体体温调节有显著影响,在胸部和腋下开口有助于增强衣下空气与外界环境之间气体交换,增加对流和蒸发散热,从而减缓皮肤温度和衣下湿度升高.试验结果同时表明,风速对服装热阻及人体各项生理指标的影响更为显著.总体而言,服装腋下部位开口对人体热湿生理调节起到促进作用,具有较好着装舒适感.     

暖体假人裸体试验研究

暖体假人是研究服装舒适性的一个重要设备,表面空气隔热值是评价其性能的主要指标之一.通过对暖体假人多组裸体试验结果的分析,讨论了假人试验设备的测试精确度、重复精度及其影响因素,得出环境温度与空气隔热值之间的关系.     

双层保温热力管路的数值计算

为了求解热力管路双保温层经济厚度,综合考虑了各种约束条件,用Visual Basic 6.0语言设计了求解程序,因为保温材料的导热系数随温度而变化,采用迭代法求解了每层材料的平均温度,并给出了计算程序。通过ANSYS12.0软件模拟了管路横截面温度场,绘制了管路径向温度变化曲线,分析得出,在内外层保温材料厚度相同且均满足工程实际耐热性与抗压性等条件下,导热系数较小的材料放在内层相比于放在外层来说,单位管长散热量较少。     

静电植绒法制备石墨微鳞片高导热界面材料

为了制备高导热、低热阻的大面积导热界面材料,使用静电植绒法在高电压静电场下垂直取向石墨微鳞片,取向后的石墨微鳞片阵列在平面方向上呈现无规且紧凑的结构。通过微粉灌注法向石墨微鳞片中填充高密度聚乙烯（HDPE）或聚氨酯微粉,或者通过液态刮涂法填充低黏度硅橡胶前驱体,加热固化后,形成大面积高导热界面材料。导热性能测试结果表明：石墨微鳞片阵列（粒径1 000 μm）与柔性聚氨酯微粉复合形成的导热膜在68.95 kPa和689.5 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为4.3 W/（m·K）和8.7 W/（m·K）;与柔性硅橡胶复合形成的导热膜在68.95 kPa和344.75 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为2.0 W/（m·K）和4.1 W/（m·K）;与硬质HDPE微粉复合形成的导热膜由于表面过于粗糙和坚硬,无法测得可靠的导热率。实际散热效果显示,柔性硅橡胶导热膜与石墨纸贴合的散热结构能够将热聚集点的热量快速传递到石墨纸表面,并通过石墨纸层均匀散开。     

变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

 以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小（2.51℃/W）,导热系数最高（1.3450 W/（m·K））,表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层（4.57℃/W）和水性环氧富锌涂层（4.28℃/W）。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。