大木竹竹材物理性质的研究

以材性优良的毛竹等竹种为参比,研究了丛生竹种大木竹竹材的物理性能.结果表明:大木竹竹材的基本密度为0.618 g/cm3,小于毛竹的基本密度(0.765 g/cm3),而比参比的其他丛生竹密度大或与之相当;大木竹竹材气干体积干缩率为7.7%,吸水饱和体积湿胀率为18.686%,饱湿含水率为77.8%,均大于毛竹材的相应值.     

多孔介质墙体热湿传递实验测试研究

建筑围护结构中的热湿耦合传递规律研究对于了解其传热性能具有重要意义。本文利用大型人工环境舱搭建多层加气混凝土墙体测试实验平台,营造了符合三种典型气候的室外舱温湿度环境并随周期性变化,室内舱控制为空气调节下恒定温湿度条件,测试并记录了多层加气混凝土墙体表面及内部不同位置温湿度变化。墙内距离外表面20 mm处测点的相对湿度在夏热冬冷夏季特征气候下降低了7.88 %,在夏热冬冷冬季特征气候降低了4.11 %,在南海极端热湿特征气候下降低了5.76 %。结果表明热传递对湿传递促进的程度大于湿传递对热传递的作用,在高热、高湿的南海地区,热湿耦合作用对墙体热工性能的影响更大。     

竹筋混凝土的热湿应力分析

根据热应力的基本原理,对竹筋混凝土在热、湿变化作用下的热湿应力变化与破坏进行了试验与分析.结果显示,竹材横向热湿膨胀系数大于纵向热湿膨胀系数,且大于混凝土的热湿膨胀系数.热湿同时增大在竹筋内产生的压应力超过竹材料抗压强度时,竹筋内部损坏而降低其抗拉强度,热湿同时减小产生的拉应力大于竹筋与混凝土的表面结合应力时,降低竹筋对构件的加强筋作用.其中温湿度降低是竹筋混凝土在设计工况下运行中产生破坏的重要原因之一.     

墙体热、湿及空气耦合传递非稳态模型及验证

为了更准确地预测墙体内的温湿度分布,研究多孔介质墙体内的热、湿及空气耦合非稳态传递规律,以温度、相对湿度和空气压力为驱动势,考虑热传递、湿传递、空气渗透及其相互作用,建立了建筑多孔介质墙体热、湿及空气耦合传递非稳态模型,并采用有限元方法设计了相应的模拟计算程序.通过对比新建模型模拟结果与国际公认的HAMSTAD标准验证实例,验证了模型的正确性.     

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。     

低温对红松和大青杨木材力学性质的影响

以红松和大青杨木材为例,研究环境温度变化(尤其是低温)对木材力学性质的影响。在气干和饱湿状态下,对标准样本进行静载荷测试,获取两种木材心材和边材件在温度为20、5、-5和-20 ℃时的抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度,分析各参数随温度降低的变化规律。结果表明:温度是影响木材力学性质的一个重要因素,随温度降低,气干材的抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度均以近似线性趋势增大; 饱湿材各力学参数变化曲线则存在拐点,在-5～20 ℃之间,随着温度降低,各力学指标增大较慢,在-20～-5 ℃之间,随着温度降低,各力学指标增大较快; 与气干材相比,饱湿材的各力学参数对低温响应更敏感,-20 ℃时饱湿材各力学参数较20 ℃时提高约67%,而气干材-20 ℃时各力学参数仅约较20 ℃时提高15%。     

低温环境下多层衣着的湿传递特征的研究

环境温度对织物的热湿传递影响是显著的，采用自行研制的低温下织物热湿传递特性试验装王，采用Coolmax涤纶针织物和纯棉针织物作内衣层试样，Thermolite Barrier作中间保暖层试样，涤纶花瑶PrFE层合防水透湿织物和涤纶春亚纺PU涂层织物作外衣层试样，在-20℃的低温环境下测试并研究多层衣着的湿传递特征，并推导了多层衣着的总平均湿阻与各层织物的平均湿阻之间的关系。实验结果显示，在-20℃低温环境下的热湿传递过程中易产生凝结，凝结多发生在内衣层和中间保暖层，透湿性好的外衣层和吸湿好的内衣层的总平均湿阻值小，导湿性能好的内衣层上凝结水量少。     

织物动态热湿舒适性能的评价及预测

针对织物动态热湿传递过程复杂、动态热湿舒适性能难以评价的问题,研究服用织物的动态热湿舒适性能.对8种不同纤维的织物在动态实验中接触模拟出汗皮肤时其内外两面的温湿度实时变化情况进行了研究,提取了两项动态特征值用于表征织物的动态热湿舒适性能.同时,结合织物稳态参数的测试和灰色系统理论,研究了动态特征值与稳态参数之间的相关性,最终建立了预测模型,在预测织物动态热湿舒适性能方面取得了较高的预测精度.     

运动面料的动态热湿舒适性研究

对以运动材料为主的20种织物的热、湿性能指标进行了主观实验.比较了20种织物各项单独热湿传递指标之间的差异,并分析了引起差异的原因.分别从静态条件和大量运动条件下对织物的热湿舒适性进行综合评价,得出每一类织物热湿舒适性的具体特点和同类织物之间热湿舒适性的相对优劣顺序.     

织物热湿传递性能研究

本文研究了织物热湿传递性能,试制了测试织物热湿传递的装置,并由该装置测试了若干织物热湿传递性能,据此得出、该装置的原理是可行的,能够反映出织物热湿传递的瞬态与稳态特性,并能区分不同织物的热湿传递性能。     

泡沫石墨作为相变储能材料填充物的研究

以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当。设计了储能过程实验,并与纯石蜡试件进行了对比;储热性能测试结果表明,复合相变储热材料的储热速率比纯石蜡有了极大的提高。     

基于COMSOL软件的深埋地下工程围护结构热湿耦合传递模拟

围护结构内的热湿耦合传递是影响地下工程热湿负荷的重要因素,为了研究深埋地下工程中围护结构的热湿行为,通过建立热湿耦合传递模型,以两种衬砌结构为研究对象。在进行热湿传递模拟时,为体现含湿量对材料导热性能和传湿性能的影响,模型中将建筑材料的各项参数均表示为含湿量的函数。利用COMSOL Multiphysics的偏微分方程接口,模拟围护结构的热湿吸放过程,并比较两种衬砌结构的热湿传递规律。模拟结果表明:围护结构的热湿负荷变化略滞后于工程内部空气的温湿度的变化过程;离壁式衬砌结构的热负荷远小于贴壁式衬砌结构;离壁式衬砌中的空气夹层能有效增加围护结构的热阻,但是会降低围护结构的传湿阻力;离壁式衬砌结构和室内空气的传湿量略小于贴壁式衬砌结构,两者相差大约30%;离壁式衬砌更能够减小深埋地下工程的热湿负荷,降低工程能耗水平。     

秸秆纤维复合墙体的湿热耦合特性及热爆机理

通过非稳态热流法和PCK实验装置测定秸秆纤维复合墙体的基本热物理量,研究了温度对秸秆纤维复合墙体的热传导和湿迁移特性的影响,并得到了导热系数、湿迁移系数与温度的简化关系式.考虑秸秆纤维增强水泥非均匀的材料特性,建立了秸秆纤维复合墙体在火灾条件下的一维湿热耦合数值分析模型,实现了材料试件由裂纹萌生、扩展到贯通的全过程数值模拟.对比不同时刻材料试件的温度分布、压力分布和裂纹深度,研究了各试件的峰值强度、裂纹深度和爆裂特性.对不同含水率的秸秆纤维复合墙体进行受热后的现场测试,验证材料的热爆性能及数值分析结果,结果表明:两者基本一致,且湿迁移系数越大,压力峰值越大,材料越不易爆裂.     

竹材组合墙体构件热湿耦合迁移特性

 以多孔介质传热传质学为基础,建立以湿度梯度为热源或热汇,以温度梯度作为湿源或湿汇的建筑构件内热湿耦合迁移的动态数学方程。提出用传递函数分析方法研究建筑构件内的热湿耦合过程,利用Laplace变换方法求解耦合方程。使用该方法对竹材组合墙体构件竹板进行了热湿耦合过程的分析计算,得到了竹板内温度和含湿量的动态分布特性。计算结果与实测值吻合较好,表明本文建立的数学模型和求解方法合理可信,有利于竹结构组合墙体的特性研究,也有利于竹材作为一种新型建筑材料的发展。     

土壤热湿迁移实验与数值模拟的研究

对蒸发状况下土壤中的热湿迁移进行了实验研究,同时也对相应条件作了数值模拟,所得结果能够相互验证．在此基础上阐述了土壤中热湿迁移的一般规律．     

毛竹材的动态热机械性能分析

采用动态热机械分析(DMTA)测试毛竹材的储能模量(E')和损耗模量(E″),分析在不同初含水率、笔壁径向部位、竹龄及距毛竹基部高度下毛竹材的储能模量和损耗模量及玻璃化转变温度(Tg)。结果表明:①毛竹材储能模量随着温度的升高呈逐渐减小的趋势,损耗模量随着温度的变化出现两个峰,当温度达到玻璃化转变温度时达到第1个峰值。②储能模量和损耗模量受初含水率的影响较大,随着含水率的增加呈相对减小的趋势; 在竹壁径向上,储能模量和损耗模量由内而外依次增大; 在同一温度下,毛竹材的储能模量和损耗模量具有随毛竹高度的增加而降低的趋势; 不同竹龄毛竹材的储能模量和损耗模量略有差别,基本上随竹龄的增大而增大。③毛竹材Tg随含水率的增加而降低,在绝干状态时Tg为217～223 ℃; 含水率为15%到饱水状态时,Tg在113～134 ℃之间; 沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg略有差别,30%含水率时的Tg在123～135 ℃之间; 不同竹龄毛竹材的Tg并无较大差异,在120～123 ℃之间; 不同高度的毛竹材Tg也无显著差异,在123～126 ℃之间。研究表明,在毛竹材的实际生产中可通过增加毛竹材周边温度和含水率以增加其塑性,使竹材的竹龄和高度选择更加宽泛。     

Least dissipation principle of heat transport potential capacity and its application in heat conduction optimization

In the viewpoint of heat transfer,heat transport potential capacity and its dissipation are defined based on the essence of heat transport phenomenon,Rspectively,their physical menings are the overall heat transfer capability and the dissipation rate of the heat transfer capacity.Then the least dissipation principle of heat transport potential cpacity is presented to enhance the heat conduction efficiency in the heat conduction optimization .The principle is, for a conduction process with the constant integral of the thermal conductivity over the region ,the optimal distribution of thermal conductivity,which corresponds to the highest heat conduction efficiency ,is characterized by the least dissipation of heat transport potential capacity .Finally the principle is applied to some cases in heat conduction optimization.     

Least dissipation principle of heat transport potential capacity and its application in heat conduction optimization

The heat conduction following the Fourier law widely exists in nature and engineering. Usually, the thermal resistance is applied to evaluating the perform-ance of the heat conduction, i.e. the less resistance corre-sponds to the better performance. Therefore, the heat conduction is often enhanced by means of using high conductivity materials or reducing the thermal contact resistance. The more general performance criterion is the heat duty for the given temperature difference DT, or the temp…     

纤维复合相变蓄热材料的固/液界面模拟及分析

按单元结构相似的理论设计了蓄热材料相变传热的物理模型,采用焓法理论和有限差分法建立了一种求解此物理模型传热特性的三维数学模型,利用软件计算结果研究了纤维复合相变材料凝固过程中固/液界面的移动规律及其放热特性,并用摄影法和测温法对纤维相变材料的凝固特性进行了实验论症,其结果与理论计算结合吻合,从而证明了本文所提出的数学模型的正确性,为实用的纤维复合相变材料蓄热器的设计提供了指导性的数学工具。     

海绵状氧化石墨烯/聚乙二醇单甲醚相变材料的制备及性能

以海绵状氧化石墨烯(spongy graphene oxide,SG)为载体材料,聚乙二醇单甲醚(methoxy polyethylene glycol,MPEG)为相变物质,通过物理浸渍法制备了定形相变材料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、热失重和热台等方法对定形相变材料的结构、相变性能、热稳定性和定形能力进行表征和分析。结果表明,当SG质量分数为8%时,样品焓值最大且定形效果最好,结晶温度和熔融温度分别为18.7和30.7℃,焓值达到140.3 J/g,当温度达到250℃时,无任何泄漏发生,且热稳定性良好。该定形相变材料有望在聚丙烯相变纤维中实现应用。