地热浅埋孔回填材料中砂粒结构对导热系数的影响

地热浅埋孔回填材料的导热系数是影响地埋管换热器取热性能的关键因素之一。目前以一定配比的砂粒骨料与水泥、粘土、石英等的混合材料最常见,而材料中颗粒的结构形态是影响回填材料导热系数的关键因素之一。本文以回填材料中砂粒骨料为研究对象,从结构特征出发,探究内部颗粒级配及磨圆度对回填材料导热系数的影响。利用所开发的基于孔隙率的二维导热系数计算模型及三维热阻模型,定量研究不同固相导热系数、不同颗粒物粒级配及不同棱角磨圆度下,材料导热系数的变化规律。结果表明,在颗粒级配和磨圆度不变的情况下,材料整体的导热系数随固相导热系数的增加而增加。同一材料不同尺寸粒径间的差别较大时更易获得更高的整体有效导热系数,且粒径不同所造成的回填材料有效导热系数差别会随着固体导热系数的增大而变得更为显著。而磨圆度不同所造成的有效导热系数差异会随固体导热系数的增大而变得更为显著。颗粒磨圆度很高（球体）或很低（锥体）时,同样固相导热系数下材料的有效导热系数较小。本研究所得理论结果可以为回填材料的优选配置提供依据,有助于提高地埋管换热器的取热效率及地热能利用效率。     

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。     

基于虚拟仪器的导热系数测量平台设计

材料的热传导行为在热能动力、冶金、化工、电子、建筑等方面受到广泛的关注,常需要能准确地测量出材料的导热系数。该文基于一维导热之上的双热流计稳态法来测量材料导热系数,通过对达到稳态之后的各通道温度的分析获得与材料导热系数相关的数据。通过LabVIEW程序设计分析仪器平台系统,计算出材料的导热系数。软硬件结合使得实际测得的材料导热系数更加准确可信,大大降低了传统方法所带来的误差。     

双层平壁交界面温度的理论计算

物质的导热能力通常是是以材料本身导热系数λ来衡量的,材料导热系数λ并不象一些教科书的例题中举出的那样为一个常数,它是一个随材料性质和温度的变化而变化的量,当材料性质确定以后,导热系数λ是温度t的函数,即:λ=λ(t)。而一般的建筑材料,在一定温度范围内,导热系数λ与温度t的关系是线性关系,可表示为:     

h-BN与Al2O3复配填充共聚甲醛导热材料的制备及性能

选用六方氮化硼(h-BN)和α球形Al_2O_3为导热填料,分别以单一填料和复配填料制备填充共聚甲醛(Co-POM)导热材料,研究了填料含量、复配比例等因素对Co-POM材料的导热系数、拉伸性能和微观形态的影响。结果表明:两种填料都能提高Co-POM材料的导热系数,填充量越大,导热系数越高,但h-BN比Al_2O_3导热改性效果更好。当h-BN和Al_2O_3复配填充质量比为1∶1(填充总量的质量分数为20%)时,Co-POM导热系数超过Al_2O_3质量分数为30%的单一填料的导热系数,并接近h-BN质量分数为20%的单一填料的导热系数,而复配填充Co-POM的力学性能变化不大。因此,复配填料能达到降低填充量以及降低填料成本的目的。     

用探针法测定材料的导热系数

根据线热源理论，设计制作了用于测定材料导热系数的探针，研究了接触热阻、加热功率和加热时间对测定导热系数的影响。用探针测定了松散材料、保温材料、土壤和地下岩心的导热系数，实验研究表明。探针法测导热系数具有快速、简便的特点，是测定土壤和保温材料导热系数的有效方法。     

纳米TiO2 /石蜡复合乳状液相变材料的 制备与传热性能

蓄冷空调性能及制冷系数与相变材料密切相关.将石蜡复合乳状液作为分散介质,以纳米TiO_2粒子作为导热载体,采用低能乳化工艺微乳液转相法,制备出纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料,并对其分散稳定性、导热系数和蓄-放热循环稳定性进行了分析.研究结果表明:纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数相对于纯石蜡乳状液的导热系数有明显提高,当纳米TiO_2粒子质量分数为0.15%时,纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数比纯石蜡乳状液的导热系数提高了117.95%;TiO_2/石蜡乳状液固-液相变热循环过程中并无明显温度平台,而且其蓄-放热循环稳定性很好.该纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料有望应用于蓄冷空调,以提高蓄冷空调性能及制冷系数.     

碳纳米复合相变材料熔化传热的理论分析

针对传统相变材料导热系数低的缺点,将高导热碳纳米材料添加到相变材料基体中可强化其相变传热.对碳纳米复合相变材料熔化传热过程进行理论分析,研究碳纳米材料导热系数、添加体积比以及材料形状对熔化传热的影响.研究表明:提高碳纳米材料的添加体积比,相变材料熔化速度随之增大;碳纳米材料的形状对复合相变材料熔化传热性能有显著影响;在高导热系数范围内,碳纳米材料导热系数变化对复合相变材料熔化传热性能的提升影响甚微.     

用探针法测定材料的导热系数

根据线热源理论，设计制作了用于测定材料导热系数的探讨，研究了接触热阻，加热功率和加时间对测定导热系数的影响，用探针测定了松散材料、保温材料、土壤和地下岩心的导热系数，实验研究表明，探针法测导热系数具有快速、简便的特点，是测定土壤和保温材料导系数的有效方法。     

多层复合材料导热系数测定方法的研究

导热系数是多种材料的一个重要参数。在实际应用中 ,正确地测定和估算某些多层复合材料的导热系数 ,具有重要的意义。本文中从单一材料的导热系数测定公式着手 ,得出了带附着层的复合材料导热系数的计算公式 ,并通过实验进行了验证。由此又引出了某些不定形材料 (如粉状 )导热系数的测定方法和公式 ,最后得出了多层不同的复合材料导热系数的估算公式 ,并通过实例进行了计算     

中厚板精轧过程的高精度温度预测模型

从设定模型角度结合中厚板精轧过程的工艺特点,分析了热辐射和对流、高压水除鳞、轧辊的热传导和塑性功对钢板温度变化的影响,得出如下结果:①钢板热辐射和对流过程可以简化成一维热传导方程,钢板的黑度可考虑成钢板厚度的函数;②高压水除鳞过程可以简化成半无限体平板的瞬态热传导模型;③轧辊的热传导过程可简化成两个半无限体之间的热传导过程,接触热阻的影响通过修正系数进行调节;④塑性功造成的温度变化必须考虑热功转化效率的影响·通过与实际数据的比较可以看出该模型具有很好的预测精度·     

基于Matlab软件修正稳态法测定非良导体热导率实验的误差

根据自然对流换热理论,利用Matlab软件计算了待测样品侧面散热损失,对非良导体热导率的计算公式进行了修正；并且利用Matlab软件合理拟合了散热盘的冷却速率.结果表明这两个方面的修正提高了实验数据处理的准确度,得到了更加准确的非良导体的热导率.     

粉煤灰细度及水料比对加气混凝土导热性能的影响研究

为探讨粉煤灰细度与水料比对加气混凝土热工性能的影响,揭示导热系数产生变化的成因,利用防护热板法的DRH单试件导热系数测定仪,测试不同粉煤灰细度与水料比加气混凝土的导热系数,采用双因素方差分析方法,考察对加气混凝土导热性能影响的显著性,并研究其作用机理。结果表明：粉煤灰细度与水料比均对加气混凝土导热性能有显著影响;利用拉普拉斯公式,阐释两因素变化导致加气混凝土中气孔性状的改变,进而探析引起导热系数变化的根本原因,可为生产高性能粉煤灰加气混凝土提供借鉴。     

粗集料对水泥混凝土热工参数的影响

基于改进的光杠杆系统和护热平板法测定了水泥混凝土的线膨胀系数和导热系数,分析了粗集料类型以及粗集料含量对二者的影响．研究结果表明,粗集料类型不同时,集料本身的线膨胀系数越大,该种集料的混凝土线膨胀系数也越大,导热系数的变化规律也相同;粗集料类型相同时,线膨胀系数随粗集料含量的增加而增大,而导热系数在一定范围内随粗集料含量的增加而减小．此外,在10～50℃范围内逐级升高或降低相同温度时,混凝土膨胀量大致相同,膨胀量对不同温度区间的敏感性无明显差异．     

相变蓄热材料导热系数对太阳能通风墙性能的影响

通过对相变蓄热型太阳能烟囱模型通风蓄放热变化过程的计算,分析比较不同相变蓄热墙导热系数对太阳能烟囱性能的影响.计算结果表明:吸热板最大表面温度随着相变蓄热墙导热系数的增大越接近相变蓄热墙的相变温度;蓄热阶段,入口平均风速随着相变蓄热墙导热系数的增大而减小;放热阶段,入口平均风速随着相变蓄热墙导热系数的增大反而越大;相变蓄热墙导热系数越大,蓄热型太阳能烟囱系统16 h的累计通风量越高,但在导热系数增大到0.66 W·(m·K)^-1后,再增大材料导热系数,累计通风量几乎不再增加.     

多孔不均匀性金属混合物的传热研究

提出在一维导热模型下，利用平板比较法同时测定多孔不均匀性金属混合物的等效导热系数和导温系数的方法，并通过常功率平面热源法给予了验证。同时为结构复杂、固体物料分布无规律、孔隙形状无规则的多孔物质的热物性研究提供了思路和方法，使通常只用于测定绝缘材料热物性的方法得到了拓展。     

板带轧制过程温度场有限元模拟及影响因素分析（Ⅰ）

采用弹塑怀大变形热力耦合有限元法研究了铝板温轧过程，侧重计算轧件厚向温度分布，并分析了接触热传导系数，轧件热物性参数（导热系数、比热、密度）对计算结果的影响，计算结果与实验结果比较吻合。     

第一类边界条件下的松散煤体非稳态传热反问题研究

为实现松散煤体热物性参数的高效准确获取,对第1类边界条件下的松散煤体非稳态传热反问题进行了研究.利用超级恒温水浴生成恒温水介质,结合底部为黄铜板的试样盒构建恒温边界,然后基于第1类边界条件下的一维非稳态传热模型,利用随机共轭梯度法估计松散煤体导热系数和比定压热容等.参数灵敏度分析表明,松散煤体导热系数与比定压热容可同时估计,但因比定压热容灵敏度系数较低,导致参数反演估计精度不高,从而采用先估计热扩散率,然后再对比定压热容进行修正的策略,实现了松散煤体导热系数及比定压热容的准确估计.通过建立的测试装置,进行了松散煤体热物性参数估计实验.结果表明:采用的松散煤体热物性反演估计算法具有较好的准确性和抗不适定性,初始猜测值对参数反演估计结果没有明显影响,而温度测量标准差达到0.6时,参数反演相对误差也仅为7.53%.     

轴对称功能梯度圆板稳态热传导的精确解

对轴对称功能梯度圆板稳态热传导问题进行精确分析.根据正交各向异性功能梯度圆板稳态热传导的基本方程,假设材料热传导率沿板厚方向按指数函数形式梯度分布,利用分离变量法,获得了在上、下表面作用任意热载荷情况下的精确解.通过数值算例,分析了材料性质的梯度变化和板厚对温度场分布的影响.所获得的精确结果,可以作为评价其它近似方法的标准解答.