高温服役过程热障涂层隔热性能演变规律

为分析热障涂层(TBCs)在高温盐雾腐蚀等恶劣服役环境下导热系数的变化规律,采用格子玻尔兹曼(LBM)方法,并利用涂层隔热温差分析模型系统地研究了陶瓷层(TC)厚度、黏结合金层(BC)厚度以及烟气侧和冷却空气侧对流传热系数对涂层隔热温差的影响。结果表明:涂层的隔热性能在腐蚀反应发生后迅速衰减;随着烧结的发生,涂层的有效导热系数增大,其隔热性能变差;陶瓷层厚度对涂层的隔热性能起决定性作用,涂层隔热性能随陶瓷层厚度的增加几乎线性增大,而黏结合金对涂层隔热性能的影响很小;烟气对流传热系数增大会导致叶片基体温度升高,而冷却空气对流传热系数增大则有助于降低叶片基体温度。     

隔热涂层降低建筑顶层空调动态负荷的数值模拟

建立了屋顶和南外墙涂敷隔热涂层的房间的非稳态传热模型.利用该模型探讨了隔热涂层对房间空调动态负荷、日制冷量和室内热环境的影响,并采用北京、合肥、深圳3地夏季月平均气象数据,对当地建筑使用隔热涂层的节能效果进行了评估.研究发现:给建筑顶层外表面加装隔热涂层可显著降低房间空调负荷和日制冷量;整个夏季的空调平均日制冷量随地区的不同可降低40.0%～60.1%;隔热涂层还能显著降低房间外表面和内表面(尤其是天花板)温度的峰值和波幅,在节能的同时可改善室内热环境.     

排气道隔热方式对气缸盖整体温度场影响的研究

本文对BF8L413F风冷柴油机气缸盖排气道采用的两种隔热方式——喷涂1.5mm氧化锆陶瓷涂层和1mm空气层隔热的隔热效果进行了研究。用ANSYS程序对原机和两种隔热方式的气缸盖温度场和热流场进行了数值模拟。计算模型和实际气缸盖结构基本一致,各部分形状、特别是排气道的结构形式没有作任何简化。数值模拟与实验结果吻和很好。研究表明排气道隔热可有效降低缸盖整体的热负荷,而空气层的隔热效果比陶瓷涂层的隔热效果更为明显。     

隔热涂层降低建筑空调负荷效果的参数分析

从降低建筑空调负荷的角度出发,对外壁面有隔热涂层的房间建立了稳态传热模型,用数值方法逐一分析了涂层的各种参数,包括导热系数、厚度、表面太阳吸收率、发射率以及地区因素等对空调负荷的影响。研究发现：隔热涂层能显著降低空调负荷及能耗；仅当涂层热阻与墙体热阻之比大于0．2时,涂层导热系数的降低才会对空调负荷产生显著影响；涂层表面太阳吸收率和发射率对空调负荷的影响非常大,是起主导作用的因素；隔热涂层用在太阳辐照密度越大、日最高气温越低、日较差越大的地区节能率越高,越有利于发挥其降低空调负荷及日累计能耗的功能；决定着空调运转时间长短的当地室外气温分布状况对于评价隔热涂层节能效果也有重要影响。     

不同典型气候区内建筑屋面及外墙使用隔热涂层后节能作用的分析与评价

利用典型气象年逐时数据,讨论寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区典型城市的建筑在屋顶和外墙上使用低太阳辐射吸收率的隔热涂层后,全年空调和采暖能耗变化的情况。发现在属寒冷地区的北京使用隔热涂层,建筑冬季采暖能耗的增加量超过夏季空调能耗的减少量,这类地区更适合使用降低热损的保温层;在属夏热冬冷地区的上海,隔热涂层对全年能耗的影响与冬季采暖的方式有关:当采暖的能效比(EERh)与空调能效比(EERc)满足EERh/EERc<1.24时,使用隔热层全年没有节能收益;而采用集中暖气供暖方式(EERh=4.3),无保温层的建筑加装隔热涂层后,全年节能收益可达5.54kWh/m2,有保温层的建筑加装隔热涂层,全年节能收益也可达1.28kWh/m2。在属夏热冬暖地区的广州,与使用保温层相比,使用隔热涂层降低建筑空调能耗的效果更显著,全年单位面积节能收益是加装保温层时的2.65倍。     

排气道隔热方式对气缸盖整体温度场影响的研究

本文对BF8L413F风冷柴油机气缸盖排气道采用的两种隔热方式－喷涂1．5mm氧化锆陶瓷涂层和1mm空气层隔热的隔热效果进行了研究。用ANSYS程序对原机和两种隔的热方式的气缸盖温度场和热流场进行了数值模拟。计算模型和实际气缸盖结构基本一致,各部分形状、特别是排气道的结构形式没有作任何筒化。数值模拟与实验结果吻作很好。研究表明：排气道隔热可有效降低缸盖整体的热负荷,而空气层的隔热效果经陶瓷涂层的隔热效果列为明显。     

玻璃用透明隔热水性纳米涂料研究进展

玻璃用透明隔热水性纳米涂料因其环保、节能和良好的视觉效果而日益受到研究者和相关产业界重视,但存在现场施工不便,隔热性能欠缺、涂层耐水性不佳等问题。简要介绍了二氧化锡锑基透明隔热涂料的研究进展和产业化状况,着重介绍了隔热机理、实际应用中存在的问题以及可能的解决办法。     

涡流室式柴油机采用隔热技术的探讨

本文研究了在涡流室柴油机上采用隔热技术有有关问题，并根据试验与计算结果指出：副室隔热是较可取的方案。改善主室中期放热率和缩短燃烧延续期是提高隔热机热效率的关键。在缸套无隔热情况下，隔热机的冷却传热损失上升，零件表面PSZ的喷涂层的寿命高于700－900小时。     

有隔热涂层的气膜冷却火焰筒壁温计算

对薄壁火焰筒,给出了壁温计算模型和计算方法,应用该方法进行了某环管型燃烧室火焰筒壁温计算,查找了该燃烧室火焰筒一次主燃孔出现裂纹的原因,并研究了气膜冷却、隔热涂层及其厚度对壁温径向和轴向分布的影响.结果表明:火焰筒最高壁温946℃,符合火焰筒对最高壁温的设计要求;火焰筒一次主燃孔附近壁温分布梯度较大,是热应力易集中的地方,为查找火焰筒故障原因提供了依据;气膜冷却和隔热涂层能显著降低火焰筒壁温,有效改善壁温径向和轴向分布;隔热涂层厚度对火焰筒壁温影响很小.     

热障涂层的研究进展及其在燃气轮机的应用

热障涂层(TBC)具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能,应用于燃气轮机可以显著提高高温部件的使用温度,延长部件寿命,节省燃料,提高发动机效率.本文对正在发展中的燃气轮机高温部件的热障涂层材料、制备工艺和结构进行了综述,分析了热障涂层的失效机理,展望了热障涂层的发展趋势.     

低散热柴油机燃烧过程模拟研究

在分析低散热柴油机燃烧过程特点的基础上,建立了一个准维三区燃烧模型,喷油规律的计算进行了简化处理,考虑高温喷雾燃烧区和产物区的辐射传热,对低散热柴油机在不同隔热条件下缸内燃烧过程进行了编程计算。计算针对12150L柴油机燃烧室受热表面喷涂ZrO2陶瓷热障涂层进行。结果表明,隔热后,燃烧滞燃期缩短,燃烧持续期延长,后燃现象有增强趋势。只隔热活塞顶时滞燃期较其它两种隔热方式长,燃烧持续期短,燃烧恶化现象相对不明显。     

K2Ti6O13隔热涂层在降低机车动力室环境温度中的应用

指出了机车动力室环境温度过高的原因,提出了在排气管表面热喷K_2Ti_6O_(13)隔热涂层与岩棉隔热材料组成复合隔热层的解决方案,并详细论证了这一方案的合理性。     

不同方法制备的TBC涂层特性的研究

众所周知,热障涂层（TBC）主要包括粘接层和面层两部分。该文采用空气助燃超音速火焰喷涂（HVAF）和氧气助燃超音速火焰喷涂（HVOF）两种方法制备粘接层,大气等离子喷涂（APS）方法制备面层,来研究不同制备方法对TBC涂层微观结构和性能的影响。试验结果表明,HVAF和APS制备的TBC涂层,粘接层中氧化现象较少,热生长氧化物（TGO）生长相对致密均匀,以α-Al2O3为主,其它复合氧化物（NiO、CrNi、CoNi等）较少,表现出较好的高温性能。YSZ陶瓷面层隔热效果良好,是一种成本低廉的新型制备TBC涂层技术。     

柴油机受热零件隔热的研究

<正> 挪威工艺研究所在一台中速二冲程试验机上进行了柴油机受热零件隔热的试验研究。试验机的缸径为200mm,行程300mm,转速600r/min,平均有效压力8.3bar,开式燃烧室,直接喷射。试验了三种结构,即无隔热层,仅在活塞顶上有1mm厚的部分稳定氧化锆隔热层,在活塞顶有1mm和缸盖底面有2mm厚的部分稳定氧化锆隔热层。对后一种结构,先测新涂层的数据,待涂层被燃烧产物     

发动机增压器隔热罩的设计与仿真

基于柴油机增压器隔热罩故障模式,进行理论分析与仿真,对原结构增压器隔热罩进行模态和应力对比分析,得出当前应用增压器隔热罩存在风险。设计新型的增压器隔热罩,满足轻量化的设计要求,并且经过仿真计算隔热罩应力和模态满足要求。通过对比试验,新型隔热罩振动速度更低,新型增压器隔热罩具备优越性。仿真与测试结果表明,柴油机增压器隔热罩系统质量变化对的测试结果影响较大。     

真空隔热油管传热性能研究

真空隔热油管是稠油注蒸汽开采的主要设施之一,其隔热性能直接影响热采效果,因此,分析隔热油管隔热层内部的传热过程,研究隔热层各种结构参数对隔热油管隔热性能的影响,对改善隔热油管隔热性能有重要的指导作用。本文在测试隔热油管视导热系数的实验模型基础上,建立了隔热层传热的物理及数学模型,计算得到不同结构参数下隔热油管的视导热系数;研究了玻璃丝布孔隙比、隔热层层数、支撑材料导热系数以及铝箔发射率对隔热油管隔热性能的影响,研究表明:隔热层层数宜选为4~6层之间;选用的铝箔发射率应在0.01~0.05之间;在缠绕玻璃丝布工艺中,尽量不要让玻璃丝布对角线方向受力,以确保较大的孔隙比;在隔热油管加工过程中,应尽量使玻璃丝布和铝箔保持干燥。     

适度隔热发动机的发展

适度隔热发动机的概念是指对燃烧室等主要受热零部件采取隔热措施处理,如此燃烧室表面向冷却水的传热减少,可以显著减小发动机冷却系统的整体尺寸。对表面隔热技术和适度隔热技术对发动机性能的影响进行了介绍和分析;并探讨了适度隔热发动机的发展方向。     

透明隔热涂料的研究及应用进展

透明隔热涂料具有很高的红外波段隔热效果及良好的可见光波段透过率,用于建筑玻璃和汽车玻璃等透明隔热成为节能降耗的有效途径.本文介绍了ATO、ITO、FTO等纳米颗粒对太阳光谱的选择性及其透明隔热机理,概述了透明隔热涂料的国内外研究及应用进展,重点评述了基于热致相变材料的新型智能温控透明隔热涂料,并指出了目前透明隔热涂料在分散、抗老化、施工均匀性等方面存在及需要解决的问题,提出了透明隔热涂料智能化的发展方向.     

多功能太阳能采暖集热器研究

本研究设计了一种可转换冬季与夏季功能的太阳空气集热器,该集热器的集热板为一组叶片,叶片由传动装置联接在一起,吸热板叶片可以转动,并且能够跟踪太阳能运行,最大限度吸收太阳辐射。吸热板背面涂以热反射涂层,夏季叶片翻转180,°反射红外辐射隔热降温。文章分析了影响太阳空气集热器的瞬时集热效率的各种因素,并对其热性能进行了试验。     

发散孔纵向波纹隔热屏气膜冷却特性研究

对燃烧室内开有发散孔的纵向波纹隔热屏进行了数值模拟。研究隔热屏的四种结构参数开孔率、波纹板高度、气膜孔直径和冷却通道高度的改变对隔热屏冷却效果的影响。研究表明：在气膜孔出流总量相同的情况下,3％开孔率比6％开孔率的隔热屏平均冷却效率较高;汉纹板高度对隔热屏冷却效果影响较大,波纹板无量纲高度B=1％时的隔热屏平均冷却效率最高;冷却通道高度和气膜孔直径对隔热屏冷却效果影响较小,冷却通道高度只影响隔热屏前段的冷却效率,发散孔气膜孔直径的大小则对隔热屏冷却效率几乎没有影响。