固定床有效导热系数的研究

采用稳态法和非稳态参数估值法测定了气体静止时固定床有效导热系数(以下简称固定床的有效导热系数),前者采用圆柱体导热模型,求得在某特定温度下固定床有效导热系数;后者根据固定床拟均相非稳态传热模型,获得了适用于宽温度范围的固定床有效导热系数与气体导热系数和固体导热系数之间的关联式。并将填充挤条型氧化铁系催化剂、催化剂载体Al2O3和玻璃珠的固定床的测定结果与前人推荐的固定床有效导热系数的多种计算方法进行比较。结果证明,对于气-固体系计算固定床的有效导热系数较为适宜的经验式为:λb0=λf×10(0.785-0.057lg(λs/λf))×lg(λs/λf)。该经验式在20～500℃对于高、中、低导热系数多种物系的固体颗粒床层均适用。     

二甲醚饱和液相导热系数的实验研究

研制了高精度瞬态双热线法导热系数测量装置及数据采集系统,整个测量系统的不确定度小于±1%.用液相甲苯标定213~363 K温度区间的饱和液相导热系数,并与标准值进行了比较,测量的平均偏差为0.37%,最大偏差为0.73%.用此装置对245~385 K温度区间的二甲醚饱和液相导热系数进行了实验研究,利用测量得到的饱和液相导热系数数据,拟合了二甲醚饱和液相的导热系数方程,该方程的计算值与实验数据的平均偏差为0.32%,最大偏差为0.85%,为二甲醚作为替代制冷剂和替代燃料等研究提供了急需的热物性数据.     

非饱和多孔介质有效导热系数模型

多孔介质有效导热系数是研究地源热泵、土壤及岩土热储、材料热质传递的重要参数,运用分形理论,建立了一种预测非饱和多孔介质有效导热系数的分形物理模型和相应的有效导热系数计算公式,基于MATLAB数值分析显示模型计算结果与实验测量值具有较好的一致性,并通过该模型探讨了相关微观参数对多孔介质有效导热系数的影响,结果显示弯曲度分形维数、孔隙率与多孔介质导热系数呈负相关,固液相占比、饱和度、固相基质边长与多孔介质导热系数呈正相关,当孔隙率大于78.4%时,导热系数较小的孔隙相对多孔介质有效导热系数影响较大。     

导热系数实验装置研究

根据傅里叶导热方程，设计了一种新的导热系数测量装置。该装置仍然采用稳态平衡法，将稳态平衡条件下被测样品传递的热量全部用于冰的溶解，通过测出t时间内冰的溶解质量肘来测量样品所传递的热量。然后再根据相应的公式就可计算出导热系数。     

多相物质的有效导热系数

对由固体球状颗粒和经历了相变的充填物所组成的多相充填床建立了数学模型,对充填物的熔化和凝固过程进行了数值计算,并在此基础上计算了由不同相所组成的区域内的有效导热系数．运用特殊的数学方法处理相变过程中潜热的释放或吸收,分析了导热参数的变化对有效导热系数的影响．得出有效导热系数的计算结果：对于玻璃球冰充填床,为１５６Ｗ／（ｍ·Ｋ）,和实验结果的相对误差为２５％;对玻璃球水充填床,为０７８Ｗ／（ｍ·Ｋ）,和实验结果的相对误差为３８％．这表明：用数值计算的方法研究多相物质的有效导热系数是一种行之有效的手段     

高孔隙率通孔金属泡沫有效导热系数的实验和理论研究

为了研究高孔隙率通孔金属泡沫中的热传导特性及预测有效导热系数,发展了一种新的全解析有效导热系数模型。该模型通过建立更真实的十四面体三维结构作为代表单元,解析求解代表单元内稳态傅里叶热传导方程获得通孔泡沫铝的有效导热系数。该模型不含任何拟合或经验参数,有效导热系数与孔隙率之间具有简单的线性关系,且比例系数阐释了热曲折率的大小。高孔隙率下,模型预测与实验测量和文献数据吻合良好。研究结果表明:对于具有大导热系数比的实心杆与流体相(如充满空气的泡沫铝),流体相的传热可忽略不计,热量沿着曲折金属杆的一维传导占主导地位。在忽略自然对流和辐射传热时,泡沫铝有效导热系数基本不受孔密度及杆截面形状的影响。在所研究的温度范围内,泡沫铝有效导热系数可视为常数。     

合成气一步法制二甲醚的固定床有效导热系数

当温度为180-320℃时,采用稳态法测定出气体静止时分别装填甲醇合成、甲醇脱水及混合催化剂的固定床有效导热系数范围依次为0.238 0-0.286 0,0.206 0-0.286 2和0.209 2-0.275 3.将实验数据与前人提出的几个常用的固定床有效导热系数关联式的计算值进行了比较,其中Kunii关联式的计算...     

果蔬导热系数的实验研究

利用Hot Disk测定了9种不同种类果蔬在不同低温条件下的导热系数,分析不同可溶 性固形物（SSC）含量、含水率（MC）以及不同温度条件对果蔬导热系数的影响。研究发现,在不同 温度条件下果蔬的导热系数呈现先下降后上升的趋势;SSC含量越高,导热系数越小,而MC含量越 高,导热系数越大。通过研究不同影响因素对果蔬导热系数的影响,可以优化果蔬保鲜过程中的 热管理,为成熟果蔬的储存和运输提供理论支撑。     

新疆沙漠砂有效导热系数的测定

为了给新疆沙漠油气输送管道的设计提供基础依据。采用准稳态平板尖对新疆塔里木沙漠砂的有效导热系数进行了实验研究，测量了冻结和非冻结条件下，不同含水率和不同容重的沙漠砂的有效导热系数，实验结果表明，无论是冻结还是非冻结条件下，沙漠砂的视热导率主要受到含水率的控制，在冻结条件下含水率的影响量一些，此外，为了提高测量效率，为准稳态平板导热仪配置了计算机数据采集和处理系统，并依据我们提出的一个实用的准稳态判据，实现了数据的自动测量和处理。     

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.     

基于最小热阻理论的混凝土导热系数计算模型

针对传统混凝土导热系数计算模型机械地按照混凝土组成来划分热流途径而导致计算结果偏大的问题,基于最小热阻理论,并考虑到混凝土中孔隙作用,对传统混凝土导热系数计算模型进行了改进.通过引入传热面积比例系数的方法,使混凝土中热流途径的划分不仅满足了混凝土组成的要求,而且满足了最小热阻理论.采用该模型分别计算了8种混凝土的导热系数,其计算结果与实测结果的误差率在-14.0%～+5.1%范围内,而Harmathy模型和Campbell-Allenand Throne模型的计算结果与实测结果误差率分别在4.9%～29.3%和11.0%～32.1%范围内.相比于传统的混凝土导热系数计算模型,基于最小热阻理论建立的混凝土导热系数计算模型精度有了较大的提高.     

可变导热系数的颗粒复合介质传热性质的研究

讨论了可变导热系数的复合介质的传热性质。当介质的导热系数是温度的函数时，热传导方程是非线性偏微分方程，作者采用基尔霍夫变换把它变成拉普拉斯方程，于是可以找到原问题的近似解析解。文中考虑一个最为简单的例子：由圆柱形的杂质构成的二维系统，杂质浓度很低，可以忽略颗粒之间的相互作用，杂质具有可变导热系数，基质的导热性质不随温度变化。在此基础上，用朗道方法导出计算可变导热系数的复合介质的有效导热系数的公式。     

粗糙树状分叉网络多孔介质的有效热导率模型研究

由于天然多孔介质表面均为粗糙的且其微结构满足分形标度律,该文采用分形几何理论,给出了粗糙壁面的树状分叉网络多孔介质的有效热导率的分布函数,探讨了粗糙树状分叉网络多孔介质有效热导率与多孔介质结构参数之间的定量关系.并将理论结果与实验数据进行了对比,验证了该模型的有效性.     

Experimental study on the in-plane thermal conductivity of Au nanofilms

The in-plane thermal conductivity of Au nanofilms with thickness of 23 nm, which are fabricated by the electron beam-physical vapor deposition method and a suspension technology, is experimentally measured at 80-300 K by a one-dimensional steady-state electrical heating method. Strong size effects are found on the measured nanofilm thermal conductivity. The Au nanofilm in-plane thermal conductivity is much less than that of the bulk material. With the increasing temperature, the nanofilm thermal conductivity increases. This is opposite to the temperature dependence of the bulk property. The Lorenz number of the Au nanofilms is about three times larger than the bulk value and decreases with the increasing temperature, which indicates the invalidity of the Wiedemann-Franz law for metallic nanofilms.     

新型液线毛细芯环路热管启动及传热性能

为了解决传统环路热管(loop heat pipe,LHP)低负荷下启动难,运行不稳定的问题,设计了一种无储液室,且带有液线毛细芯的新型环路热管,对比分析了其与传统结构环路热管的启动及传热性能,还测试分析了该新型环路热管在变工况和重力辅助条件下的运行性能.结果表明:环境温度25℃,热沉温度20℃时,新型液线毛细芯环路热...     

碳纳米管复合材料的有效热导率

考虑到碳纳米管的空间取向分布特征,建立了碳纳米管复合材料的有效热导率模型。根据Maxwell理论,推导出了计算碳纳米管复合材料有效热导率的简单公式。应用实例表明,该模型能够很好地解释在碳纳米管纳米流体中观察到的热导率异常增加现象,还可以用来分析纳米管复合材料的渗流性质,而且理论计算结果与实验结果吻合较好。     

Experimental study on the in-plane thermal conductivity of Au nanofilms

The in-plane thermal conductivity of Au nanofilms with thickness of 23 nm, which are fabricated by the electron beam-physical vapor deposition method and a suspension technology, is experimentally measured at 80-300 K by a one-dimensional steady-state electrical heating method. Strong size effects are found on the measured nanofilm thermal conductivity. The Au nanofilm in-plane thermal conductivity is much less than that of the bulk material. With the increasing temperature, the nanofilm thermal conductivity increases. This is opposite to the temperature dependence of the bulk property. The Lorenz number of the Au nanofilms is about three times larger than the bulk value and decreases with the increasing temperature, which indicates the invalidity of the Wiedemann-Franz law for metallic nanofilms.