低红外发射率材料的研究

叙述了在铝粉外包覆红外透明粘合剂设计低红外发射率材料的实验过程，讨论了填料、粘合剂、涂层厚度等影响发射率的几个关键因素，结果表明用该方法所研制的样品发射率最低可达到0．678，表明了该途径的可行性。     

Enhancement of heat radiative characteristics of coatings by ultra-attenuation

The absorption process of radiative heat in its transmission medium and the effect of ultra-attenuation on the radiative characteristics are analyzed in detail. A method of ultra-attenuation to enhance the radiative characteristics of the medium is proposed. It is proved that decreasing the particle size of coatings can increase the transmission depth of radiative heat and get higher emissivity and absorptivity both theoretically and practically. Ultra-attenuation and nanocrystallization will bring a brilliant prospect to the development of radiative coatings.     

Microstructure and properties of high emissivity coatings

A new coating on lining in industrial furnace for energy saving has been developed. Properties and microstructure of the coatings were revealed by emissivity instrument,X-ray diffraction (XRD),transmission electron microscope (TEM) and scanning electron microscope (SEM),respectively. The result indicates that the emissivity of coatings is higher than 0.90 and the thickness of coatings is about 200 μm. ZrO₂,Cr₂O₃ and SiC in the coating benefit practical applications of coatings at high temperature with durable high emissivity and the continuous structure between the coatings and the substrate makes the coatings high cohesion and excellent adhesion for both specimens with and without sintering at high temperature. Result from laboratory experiment shows that the heating speed of specimen with coating is higher than that of controlled specimen and the temperature increases 30℃ during the heating. The average temperature drop of specimen with coatings has a 13.5% improvement in the cooling speed. The application of coatings on the checker brick in a blast furnace of 1750m3 indicates that the coating causes the blast temperature to an average increase of 28℃,reduces the fluctuation of blast temperature before the blowing-in and leads to a fuel saving of 10% approximately.     

高炉热风炉用高发射率涂料的节能效果及机理分析

为研究高发射率涂料在高炉热风炉蓄热室内的应用效果,应用数学模拟和工业试验对比的研究方法对节能效果进行了分析.结果表明:模拟结果接近工业应用数据,可以定量地说明涂料对热风炉传热过程的积极作用;应用高发射率涂料后,可使高炉热风炉热风温度升高25℃,烟气温度降低13℃.结合数学模拟和工业热诊断结果,对涂料在热风炉内使用的节能机理进行了分析.认为在格子砖表面涂覆高发射率涂料,在燃烧期会使蓄热体内烟气与格子砖辐射换热加强,格子砖表面温度增加,且使蓄热体蓄热量增加.模拟结果表明:烟气中CO2成分对提高辐射传热起重要作用;CO2体积分数平均每提高5%,则热风温度提高6～8℃.     

低发射率SiO2/Al2 O3纳米复合粉体的制备和红外隐身性能

采用溶胶-凝胶法制备非晶态和结晶态两种相结构的SiO2/Al2 O3纳米复合粉体,通过X射线衍射、透射电子显微镜等手段对纳米复合粉体结构和形貌进行表征,并利用傅里叶变换红外光谱仪研究纳米复合粉体的红外隐身性能.结果表明：两种相结构的SiO2/Al2 O3纳米复合粉体均呈不规则颗粒状,其中结晶态SiO2/Al2 O3纳米复合粉体的平均晶粒尺寸约为18 nm;结晶态SiO2/Al2 O3纳米复合粉体在2.5~25μm波长范围内的红外发射率均低于非晶态复合粉体,3~5μm内发射率平均值为45.65%,8~14μm内发射率平均值为46.19%,是一种低发射率的红外隐身复合纳米材料.     

地热温室采暖系统的设计计算

地热温室是采用地热为热源供热的一种温室,通过调查研究设计了一套地热温室的采暖系统.此采暖系统的最大优点是节约能源,运行费用小.     

地热温室采暖系统的设计计算

地热温室是采用地热为热源供热的一种温室，通过调查研究设计了一套地热温室的采暖系统，此采暖系统的最大优点是节约能源，运行费用小。     

一种辐射传热混合模拟方法

采用Monte-Carlo法与热流法相结合的一种混合模拟方法进行三维封闭空腔内参与性介质的辐射传热计算,分析了炉膛内比热流参数的分布规律,并将计算温度场与区域法、热流法计算结果进行了比较.分析表明,该混合模拟方法计算结果合理,精度好,效率高,是一种很有工程应用价值的炉内辐射传热计算方法.     

低发射率伪装绿色涂层的制备和性能分析

为了探索军用低发射率伪装材料,提出了复合结构设计的方法。选用具备可见光高透过和红外高反射特性的纳米锑掺杂氧化锡(ATO)薄膜,通过镀膜工艺对复合涂层的结构进行设计,从而达到光学与红外隐身兼容的目的。利用分光光度计、热成像仪及隔热测试装置对所制复合涂层样品的光学、红外和隔热效果进行测试,分析低发射率涂层对整体绿色涂层的光学及红外性能的影响。实验结果表明,采用复合结构设计后的绿色涂层样板的可见光透过率达到80%以上,红外反射率达到70%以上,在保证色彩饱和度的同时,发射率显著降低,达到了0.2。经过复合结构设计的绿色涂层拥有良好的红外伪装效果,能够较好地躲避红外侦察。     

星载干涉红外光谱仪能量分析与计算

星载干涉红外光谱仪的能量特性如系统信噪比、系统灵敏度等对仪器的性能起着决定性作用;在设备研制前对光谱仪系统的能量特性进行有效的分析与计算是非常必要的.从红外辐射基本定律及其应用要求着手,建立了星载干涉红外光谱仪能量辐射计算模型,推导出了有效的能量估算方法和公式,并结合所从事的实际项目给出了仿真结果与结论.光谱仪的信噪比和灵敏度受干涉仪效率、F数、工作帧频、探测器等各种参数的共同影响,仪器优化设计应综合考虑各参数的影响.     

高水分烟气辐射换热实验研究

为克服垃圾中水分含量偏高,燃烧时传热特性与常规燃料存在较大差异的问题,根据热平衡原理,对高水分烟气的辐射换热特性进行了实验研究。进行了对管内径105,150,208mm,烟气温度300～800℃,水蒸汽份额20%～50%的126个工况的实验。结果表明,在高水分条件下,烟气的辐射换热性能显著增强,原有锅炉计算的标准方法已不再适用。考虑到水蒸汽含量的影响,对原有计算公式中的烟气辐射减弱系数进行了修正,得到一种工程上简便实用的计算方法,可满足垃圾焚烧锅炉设计的需要。     

云对红外制导系统中大气辐射透过特性的影响评估

为建立云对制导系统影响的红外特征模型,利用SBDART大气辐射传输模式计算了热带大气、中纬度大气（冬、夏）和副极地大气（冬、夏）5类典型大气状态下的3个大气窗口波段范围内的大气透过率.利用计算结果,结合云参数资料,针对云的光学厚度、云滴浓度、平均粒子半径、有效粒子半径等,对大气透过率的影响进行了详细分析,从而为开展真实大气传输特性对目标与背景红外辐射特性的影响研究奠定了基础.     

应用于无线局域网的低剖面宽带双频微带天线的设计

提出一种应用于无线局域网(WLAN)的低剖面单馈双频宽带微带天线.该天线辐射贴片由三个矩形连接桥连接内外两块辐射贴片构成,并在U型外贴片上加载一根短路探针,通过加载连接桥和短路探针拓展天线的工作带宽.微带天线介质基片由上下两层FR4介质板和中间空气层组成,剖面高度为0.042λ.测试结果表明,天线回波损耗大于10 d B的工作带宽分别为2.39~2.50 GHz和5.02~5.87 GHz,在两频段中心频率2.45和5.5 GHz时增益分别为6.14和8.82 d Bi.该天线剖面低,增益高,能够完全覆盖IEEE 802.11a/b/n/ac标准所规定的工作频段,具有较好的工程应用价值.     

Near-field radiative heat transfer between general materials and metamaterials

We investigated the near-field radiative heat transfer between general materials and metamaterials. We studied the effects of metamaterial parameters on the radiative heat exchange and used three kinds of natural or artificially-constructed materials such as Al, boron-doped Si and metamaterials as examples. We calculated and analyzed the near-field radiative heat transfer processes between two semi-infinite bodies. The numerical results indicate that the radiative heat exchange between the two different materials may be less or more than the radiative heat exchange between the corresponding identical materials. It was found out to depend on the radiative properties of the materials. The work would provide a valuable reference for the selection of practical materials.     

空气中Al6061氧化过程红外发射率特性研究

基于自主搭建的材料光谱发射率测量装置,分别对铝合金6061在5个温度点(623K、673K、723K、773K、823K)测量氧化前后的发射率,分析了温度、波长、氧化时间、粗糙度对铝合金样品发射率的影响.实验结果表明:铝合金6061的发射率随波长的增加而降低,随温度的升高而增大,温度对发射率的影响程度在不同波长下是不同的.表面氧化会增加样品表面的粗糙度,从而造成发射率数值增加,氧化效应对发射率的影响程度在不同温度、波长下是不同的,氧化效应可使发射率最大增加0.05(723K时).温度为823K时,发射率随氧化时间的变化可用抛物线模型很好地拟合.     

热释电红外传感器的类别特性及应用

热释电红外传感器具有许多光电型传感器无法比拟的优点，因此获得极为广泛的应用。不但用于国防军事，而且在工业和民用电子电器产品中都得到广泛应用。本文介绍这类传感器类别、特性以及应用。     

混凝土水化放热模型的实验分析和计算

大体积混凝土因早期水化热引起的温度场 会导致开裂, 影响结构安全和正常使用, 其中混凝土热学参数的准确性会直接影响混凝土温度场计算的准确性. 从胶凝材料水化反应机理出发, 基于化学反应动力学原理及不同矿物组成的水泥水化热实验数据, 提出了一种考虑粉煤灰掺入和温度影响的混凝土水化放热模型. 该模型可以准确地反映混凝土水化放热量及温升随龄期的变化, 且与实测值吻合良好.     

电磁铸造中感应热的测量与计算

通过模拟铸锭温度分布的实验分析，依据焦尔效应反算出电磁铸造中半悬浮金属液柱内感应电流密度的分布，探讨了感应器电流对液柱内感应电流密度的影响；实验确定了ＥＭＣ铸锭的透入深度，估算出感应加热功率的量值，分析其对ＥＭＣ过程并悬浮金属液柱温度的影响。研究结果与理论计算基本吻合。     

笔记本电脑散热模组的实验与热计算

对一笔记本电脑中的散热模组进行了实验研究,在给定CPU及北桥发热功率条件下,测量了CPU及北桥、热管和散热器出口空气的温度.同时,采用节点网络法对该散热模组进行了热计算,其中CPU至热管、北桥至热管的热阻由热阻测试仪测量得到参考值.在计算过程中对一些参数进行适当调整后,计算结果与实测结果基本一致.