多通道液氦低温传输管线的设计及漏热量模拟

基于多通道液氦低温传输管线的结构设计与理论建模,分析了不同温区下真空多层绝热材料层数、层密度对热流密度和表观导热系数的影响.模拟了同轴液氦低温传输管线直管段和弯管段的温度场和漏热量分布.对比了不带辐射屏和带辐射屏的液氦低温传输管线漏热量.结果表明:在4.5～293.0 K,选取层数50层、层密度为25层/cm多层绝热材料,表观导热系数为0.119 mW/(m·K);在4.5～77.0 K,选取层数50层、层密度为30层/cm多层绝热材料,表观导热系数为0.028 mW/(m·K);当不带辐射屏时,单个双棱支撑漏热量为0.207 W,直管段和弯管段多层绝热材料漏热量分别为0.471和0.460 W/m.对比不带辐射屏和带辐射屏的液氦低温传输管线,漏热量分别为0.581和0.029 W/m,带液氮辐射屏的液氦低温传输管线漏热量减少了95%.     

描述微纳米多孔复合绝热材料的单元体传热模型

根据硬硅钙石-气凝胶复合绝热材料的微观结构特点,建立了描述材料内气固耦合导热的三维单元体传热模型.通过模型计算对硬硅钙石型硅酸钙、气凝胶及硬硅钙石-气凝胶复合绝热材料的导热系数进行了对比研究.结果表明:硬硅钙石型硅酸钙密度是影响复合绝热材料有效导热系数的关键因素,而气凝胶密度的影响不大;在高温下,复合绝热材料的导热系数要明显低于硬硅钙石型硅酸钙及二氧化硅气凝胶的导热系数.     

新型钢包的应力场及其影响因素模拟分析

以具有纳米绝热材料内衬的新型钢包为研究对象,通过建立三维有限元模型,运用ANSYS软件分析该种新型钢包与传统钢包在盛钢工况下的应力分布,并研究纳米绝热材料的导热系数、弹性模量、热膨胀系数对新型钢包应力场的影响。结果表明,盛钢工况下新型钢包的应力分布明显优于传统钢包,新型钢包包壳的最大应力比传统钢包包壳的最大应力减小22MPa;在一定范围内,新型钢包包壳的应力随纳米绝热材料导热系数和热膨胀系数的降低以及弹性模量的增大而逐渐减小。     

几种隔热填料在水性涂料中的隔热性研究

为有效选择隔热填料,系统研究了常用的成膜物种类和性质,以及填料的含水量、粒径大小、涂层干燥度等对导热系数的影响。通过对制备涂料涂层导热系数的测定,发现填料的表观密度和涂层干燥度对隔热效果的影响最大。因而在提高涂层的隔热性时,必须在实干状态下,尽可能选择比热小、表观密度适中、内部结构疏松、气孔率高、粒径大的隔热填料来制备热阻隔性涂料。     

改变橡胶导热系数的方法的研究

本文通过对预分散中空微球法、硅橡胶法、橡胶硫化法以及纤维增强法对橡胶导热系数的影响进行阐述，以此来明确今后橡胶绝热材料的研究思路与方法。     

低温传输管线漏热测试平台设计及实验研究

以同轴型液氦低温传输管线为研究对象,将同轴型液氦低温传输管线简化为液氮传输管线进行模拟研究,得到了管线漏热量及温度分布.设计了低温传输管线漏热测试平台,该平台可实现不同绝热支撑及不同多层绝热材料的对比优化实验,有效评估待测低温传输管线的漏热量,具有样件可替换、测试简便、精确度高等优点,测试精度小于4.2%.基于该测试平台,开展了低温传输管线的性能实验研究,得到单个绝热支撑和多层绝热材料的漏热量分别为0.44 W/m和1.02 W/m,低温传输管线的总漏热量为1.46 W/m;多层绝热材料的表观导热系数为2.79?10-4 W/(m·K).实验验证了低温传输管线漏热测试平台的有效性和准确性.     

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。     

气凝胶透明绝热材料的研究

本文讨论了气凝胶透明绝热材料的超临界制备过程，并对以往的制备工艺进行了改进。获得的制品具有气孔率高，比表面大，收缩率小，透明度高，导热系数小，催化吸附等特性。测试结果表明：透明度为９０％，气孔率为９５％，比表面为１０００ｍ＾２／ｇ，导热系数为０．０１５－０．０２０Ｗ／ｍｋ，是一种优异的化学材料。     

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     

偏心空心球体内稳态和非稳态温度场——圆球导热实验装置的偏心误差分

本文针对导热实验装置运行时的条件,求解了偏心情况下空心球体内稳态和非稳态导热微分方程,获得了球体内的二维稳态和非稳态温度分布,并在此基础上,分析了因偏心造成的导热系数和导温系数测试误差。     

基于LabVIEW的全自动绝缘靴/手套耐压试验仪

针对传统耐压试验自动化程度低等缺点,提出了全自动绝缘靴/手套耐压试验仪,采用干式实验法、基于LabVIEW平台构建了耐压实验测试系统.研究表明:该试验仪可同时测试8只绝缘靴/手套的耐压泄露电流,自动处理分析测试结果和保存打印测试报告,测试分辨率达到0.01 mA.     

车辆厢体总传热系数测定仪

本文依据有关的测试标准,研制成一种新型的总传热系数测定仪。该仪表集先进的测试技术和微计算机技术为一体,对车辆和集装箱行业热工性能的测试有重大意义。     

某航空发动机舱电子设备热设计

为了满足航空发动机舱电子设备热防护和热管理系统设计需要,本文对发动机舱内部热量产生和传递过程进行分析,得出了电子设备达到热平衡时的平衡方程,给出了与电子设备相关各部分热量的计算方法,建立了发动机舱电子设备传热计算模型。针对某航空发动机和电子设备的具体参数和工况,利用建立的传热模型进行迭代求解和分析。结果表明：与发动机舱空气温度相比,发动机机匣温度对于传入电子设备内部的热量值影响较大。隔热材料表面发射率越高,隔热材料表面的平衡温度也越高,传入电子设备内部的热量越多。     

BN/聚砜导热绝缘复合材料的制备及性能

采用粉末混合法制备了BN/聚砜导热绝缘复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、导热系数测试仪和超高电阻微电流测试仪对复合材料的微观形貌、导热性能和电绝缘性能进行了表征.结果表明:硅烷偶联剂改性处理后的BN粉体与聚砜基体之间的相容性较好;BN/聚砜复合材料的导热系数随BN含量的增加而增大,最大可达2.08(w·m-1·K-1);表面电阻率和体积电阻率随BN含量的增加而减小,最低值分别为0.82×1015Ω和1.78×1015(Ω·cm),具有电绝缘性.     

膨胀珍珠岩保温冒口新工艺在铸钢生产中的应用

在铸钢生产中成功的应用了膨胀珍珠岩保温冒口新工艺。通过该新工艺的实施,与普通砂型冒口相比,冒口重量缩小约35％—50％,铸件工艺出品率提高到61％—80％,并大大地提高了铸件的内在质量。     

变压器植物、矿物绝缘油的微生物降解机制及差异

采用《快速生物降解性:密闭瓶法实验》的方法,研究了菜籽植物绝缘油(RDB)、FR_3变压器绝缘油(FR_3)和25~#变压器绝缘油的微生物降解性能。实验结果表明:RDB、FR_3和25~#变压器绝缘油的微生物降解率分别为98.87%、99.57%和37.73%。根据《新化学物质危害评估导则》(HJ/T 154—2004),说明RDB和FR3属于易生物降解的化学物质,而25#变压器绝缘油属于难生物降解的化学物质。造成植物绝缘油与矿物绝缘油降解差异主要是因为构成物质的种类不同、不饱和化学键的含量不同。而植物绝缘油之间的降解差异研究甚少,笔者从水解动力学的角度,揭示不同植物绝缘油降解差异性的机制。     

植物绝缘油击穿放电故障特征气体分析

对山茶籽植物绝缘油和矿物绝缘油两种变压器用油进行击穿放电故障试验,采用油中溶解气体分析方法测量并分析两种绝缘油放电故障所产生的油中溶解气体,分析并对比两种绝缘油纯油及油纸击穿产生气体的种类及百分含量。结果表明:两种绝缘油在击穿故障后均产生H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2、CO及CO_2这7种特征气体;随击穿故障次数的增加,植物绝缘油中溶解气体总量呈增加趋势,并且山茶籽植物绝缘油中CO和CO_2溶解气体含量大于矿物绝缘油;在两种绝缘油中,C_2H_2的含量在总烃中始终是最高的,这说明与矿物油相同,C_2H_2是山茶籽植物绝缘油电击穿故障的主要特征气体。     

激光脉冲法测量硬硅钙石绝热材料热扩散率

本文采用非线性参数估计方法来确定硬硅钙石型微孔硅酸钙绝热材料的热扩散率.首先将绝热材料夹在两个金属片之间制成夹层结构试样,采用激光脉冲法测量试样背面温升;然后通过理论温升曲线与实验测得的温升曲线的拟合,来估计绝热材料的热扩散率.采用非线性参数估计可同时估计出热扩散率、散热系数以及试样吸收的能量.通过实验确定出进行热扩散率测量的绝热材料最佳厚度为1.6～1.9mm;由试样厚度精度和接触热阻所引起的测量误差在5.8%以内.     

绝热层对钢包热行为的影响

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m3,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信.