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泡沫隔热材料绝热性能研究

作　者: 吴姮
导　师: 龚领会
学　校: 中国科学院研究生院（理化技术研究所）
专　业: 制冷与低温工程
关键词: 绝热材料低温热导率数值模拟
分类号: TB383.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,我国载人航天、绕月卫星的发射成功,极大的促进了航天事业的发展。隔热材料已经不仅是建筑材料的一部分,它已经成为了现代技术不可缺少的一部分。与隔热材料密切相关的就是材料的导热系数,它是衡量材料热物性的重要参数之一。因此对隔热材料导热系数的研究已成为绝热材料研究的一个重要课题,具有重要的现实意义。本文介绍了目前通常采用的导热系数测试方法,并根据所测试样品的性质,形状,加热方式及测温区间等具体情况,选用稳态法对发泡绝热液氮管道和泡沫绝热材料的导热系数进行测试与研究,主要内容包括以下几个部分:1.对实用的发泡液氮输送管道绝热性能的研究,建立了一套低温液体传输管道绝热性能的测试方法及测试装置,从而可由蒸发率的测量直接获得平均导热系数,避免了一般测量方法中对液位的测量,提高了测量精度。2.设计非金属绝热材料低温导热系数测试装置,对泡沫绝热材料从液氮到室温温区的导热系数进行了测量,并实验研究了泡沫绝热材料密度对导热系数的影响,得出了在液氮温度下泡沫绝热材料的最佳密度。3.运用FLUENT数值计算软件对泡沫多孔材料导热系数进行了模拟计算,分析了气孔尺寸、孔隙率对多孔材料导热系数的影响,得出了改善这类绝热材料绝热性能的一些有益结论。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-23
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 材料导热系数测量方法的发展  8-21
    1.2.1 稳态法  8-14
    1.2.2 非稳态法  14-21
  1.3 本论文主要研究内容  21-23
第二章发泡绝热液氮输送管道整体导热系数的测量  23-41
  2.1 测试方法的选取以及设备的选型  24-29
    2.1.1 测试方法的选择  24-26
    2.1.2 流量计的选型  26-28
    2.1.3 风冷冷凝器的选择  28-29
  2.2 测试系统的设计  29-30
  2.3 数据采集控制系统  30-33
    2.3.1 温度的测量  31-32
    2.3.2 流量的测量  32
    2.3.3 数据采集系统应用程序开发  32-33
  2.4 测试结果及影响因素的分析  33-39
    2.4.1 测试结果  33-36
    2.4.2 测试重复性  36
    2.4.3 主要影响因素的分析  36-39
  2.5 测试系统误差分析  39-40
  2.6 本章小结  40-41
第三章泡沫绝热材料导热系数测量装置  41-54
  3.1 热导测试装置的原理  42-43
  3.2 热导测试装置的设计  43-46
  3.3 测试结果及分析  46-50
  3.4 漏热及误差分析  50-52
    3.4.1 漏热分析  50-51
    3.4.2 误差分析  51-52
  3.5 本章小结  52-54
第四章泡沫绝热材料热导率数值模拟  54-69
  4.1 绝热材料绝热机理  54-55
  4.2 影响多孔绝热材料导热系数的主要因素  55-56
  4.3 Fluent 6.0 简介  56-63
    4.3.1 物理模型  58-60
    4.3.2 控制方程  60-61
    4.3.3 计算模型  61-62
    4.3.4 计算网格的生成及边界条件  62-63
    4.3.5 算法和收敛准则  63
  4.4 泡沫绝热材料模拟计算结果分析  63-67
    4.4.1 气孔尺寸对导热系数的影响  64-66
    4.4.2 孔隙率对导热系数的影响  66-67
  4.5 提高绝热材料绝热性能的途径  67
  4.6 本章小结  67-69
第五章总结与展望  69-71
  5.1 全文工作总结  69-70
  5.2 展望  70-71
参考文献  71-76
攻读硕士学位期间取得的成果  76-77
致谢  77-78

泡沫隔热材料绝热性能研究

内容摘要

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