水和水蒸汽物性参数计算程序开发

水和水蒸汽物性参数的准确计算对核动力系统热工水力特性模拟是必不可少的.基于IAPWS-IF97标准,开发了求解热物性参数(压力、热力学温度、比热容、比焓、比熵、比内能、比定压热容、比定容热容)、输运物性参数(导热系数、动力粘度)和表面张力的程序.其功能:给定饱和压力或者饱和温度求解饱和水、饱和蒸汽的其他物性参数;给定压力、温度求解水在各个区域的物性参数;给定压力、焓求解水在各个区域的物性参数以及给定任意2个参数求解其他物性参数.并将实例计算结果与上海发电设备成套设备研究所杨宇开发的物性参数计算程序的计算结果进行了比较,基本相同.     

沥青混合料导热系数测试及其影响因素分析

由于沥青混合料为多相体,其热物理特性参数的测试较为困难.随着对抗车辙等沥青混合料高温特性研究的深入,发现针对沥青混合料导热系数等热物理参数测试方法相关研究很少.基于瞬态热线法,采用TC3000导热系数仪,针对四种典型沥青混合料进行导热系数测试.试验结果分析发现就内部组成因素而言,沥青混合料导热系数随着空隙率增大而减小,随4.75 mm以下细集料通过率增大而减小,随沥青用量增大而减小,但其减小不显著.另一方面,在外部环境变化时,混合料导热系数随温度增加有先减小后增大的趋势,浸水时较干燥时导热系数也提高,压力水平变化对导热系数测试结果影响不大.     

熔融行为对聚合物燃烧过程影响的模拟研究

针对热塑性聚合物在锥形量热仪中燃烧测试时的熔融行为,提出了有限厚度的聚合物固体一维不稳态燃烧微分模型。模型中考虑了熔融层的存在,并且在熔融层中采用与基层不同的热物性参数,分析了熔融层导热系数及热容对聚合物燃烧过程的影响。研究表明,随着熔融层导热系数或热容的增大,聚合物的点燃时间延迟,燃烧过程中质量损失速率下降。当熔融层的导热系数和热容比基层的大时,模拟结果与测试结果能较好地吻合。     

用瞬态平面热源法测定花生油的导热系数

利用瞬态平面热源法测量花生油在30²40℃下的导热系数,主要探讨了温度、测试时间、加热功率等参数对花生油导热系数的影响.结果表明:在低温和高温段,其导热系数随着温度升高而非线性增大;为使测量结果可靠,需设置合适的试验参数,其导热系数随测试时间和加热功率增加而稍微增大;但是在高温下,如果测试时间和加热功率设置偏大,会导致花生油发生对流传热,使试验结果误差很大.     

瞬态法测量木材热物性的理论与实验研究

为了有效测量不同含水率木材的热物性，提出了一种新的瞬态平面热源测量法。在一定的简化条件下求解一维有限厚度平板的非稳态导热微分方程，得到了平板木材试样的温度随时间和平板厚度变化的短时间公式，并由此建立了在恒定热流加热条件下木材热物性的瞬态测量实验台。利用此实验台测量了不同含水率的落叶松和红松试样的径向导热系数、热扩散系数和比定压热容等热物性参数并与文献数据进行了比较。结果表明，该瞬态测量方法具有较高的精度，比准稳态法更好地满足了一维导热条件，利用此方法能够有效而快速地对不同含水率的木材进行热物性测量。     

MPM复合保温材料导热系数的测定及实验装置的改进

MPM复合材料是一种导热系数较小的保温材料 ,单纯采用石棉作为绝热壁不能克服实验过程中大量的热损失。利用改进护热平板构造出有效的绝热壁的实验装置 ,对 MPM复合保温材料的导热系数进行了实验测试。结果表明 :在所研究的温度范围内该种材料的导热系数与温度呈线性关系 ,即λ=( 2 .0 1 8+ 0 .1 2 2 T)× 1 0 - 2 W· ( m·℃ ) - 1;导热系数的值域说明了此种材料具有较好的隔热保温性能 ;证实了该实验装置误差小于 5 %～ 1 0 %。     

水和水蒸汽物性参数计算程序开发

水和水蒸汽物性参数的准确计算对核动力系统热工水力特性模拟是必不可少的．基于IAPWS—IF97标准，开发了求解热物性参数（压力、热力学温度、比热容、比焓、比熵、比内能、比定压热容、比定容热容）、输运物性参数（导热系数、动力粘度）和表面张力的程序．其功能：给定饱和压力或者饱和温度求解饱和水、饱和蒸汽的其他物性参数；给定压力、温度求解水在各个区域的物性参数；给定压力、焓求解水在各个区域的物性参数以及给定任意2个参数求解其他物性参数．并将实例计算结果与上海发电设备成套设备研究所杨宇开发的物性参数计算程序的计算结果进行了比较，基本相同．     

味精废液的比定压热容与沸点升高值的测定

对味精废液的比定压热容及沸点升高值进行了测定.实验表明,废液固含量增加,沸点升高值也增加,变化范围0.5～4 K;比定压热容随固含率增加稍有降低,随温度升高则有较大增加.测试结果可供味精废液蒸发器的工程设计使用.     

温度和含湿量对建筑材料导热系数的影响

导热系数是建筑材料最重要的热湿物性参数之一,温度和含湿量均能够对其产生影响。当温度和含湿量中的一个因素被确定后,一元线性函数通常被用来描述另一个因素对导热系数的影响。然而,实际情况下二者对导热系数的影响是同时存在的。采用防护热板法对聚苯乙烯泡沫（EPS）、岩棉、混凝土、胶粘剂和抹面胶等5种典型建筑材料在不同温度和含湿量下的导热系数进行测试。结果表明,对上述材料而言,二元线性函数可以用来描述温度和含湿量对导热系数的影响,且温度和含湿量之间的交互作用可以被忽略。对于EPS和岩棉等弱吸湿弱毛细材料而言,可以将二元线性函数简化为仅与温度相关的一元线性函数。     

地源热泵土壤热物性测试与分析

运用恒热流测试原理自主研发了岩土热物性测试仪,通过现场测试的方法,调整加热管的加热功率、埋管中循环水流量、埋管进出口水温随时间变化规律,利用线热源理论确定了地下岩土的热物性参数。实验表明,土壤初始温度的测量精度对于提高土壤的导热系数是至关重要的,在未扰动的土壤温度以及给定PE管材的条件下,测试时间为50小时左右时,土壤导热系数逐渐趋于稳定,收敛于3.109 W/(m.℃),整个测试过程平均导热系数为3.489W/(m.℃),该结果为地源热泵系统的准确设计提供了依据。     

Numerical and experimental evaluation on methods for parameter identification of thermal response tests

Several parameter identification methods of thermal response test were evaluated through numerical and experimental study. A three-dimensional finite-volume numerical model was established under the assumption that the soil thermal conductivity had been known in the simulation of thermal response test. The thermal response curve was firstly obtained through numerical calculation. Then, the accuracy of the numerical model was verified with measured data obtained through a thermal response test. Based on the numerical and experimental thermal response curves, the thermal conductivity of the soil was calculated by different parameter identification methods. The calculated results were compared with the assumed value and then the accuracy of these methods was evaluated. Furthermore, the effects of test time, variable data quality, borehole radius, initial ground temperature, and heat injection rate were analyzed. The results show that the method based on cylinder-source model has a low precision and the identified thermal conductivity decreases with an increase in borehole radius. For parameter estimation, the measuring accuracy of the initial temperature of the deep ground soil has greater effect on identified thermal conductivity.     

非,准稳态法综合导热实验台的设计与实验研究

导热系数，导温系数，比热是材料的重要热物性，如何准确，简便，迅速的测得以上热物性参数，是本文研究的主要方向，本文论述了自行研制的一种综合导热实验台，是集准稳态法，常功率法的热脉冲法的一体的平面热源测试装置，该装置可以通过不同组合，来实现测试以上热物性参数的目的，并且可满足科研，工程，教学的需要。     

一种基于热线法的横观各向同性材料导热系数的测量方法

材料的导热系数是其重要的热物理特性参数之一,高效地测量各种材料的导热系数具有较重要的实际工程意义.在工程上,有较多材料具有横观各向同性的性质.对于横观各向同性材料导热系数的测量较常用的方法为稳态热平板法.该方法通过在不同方向上对试样施加热流,在材料内部产生稳态的温度分布,通过热流与温度梯度的关系反算导热系数.稳态热平板法基于稳态传热理论,原理简单,但耗时较长,对于待测试样较多的情形,具有一定局限性.热线法基于瞬态传热理论,是一种简单快捷的材料导热系数测量方法.本文基于横观各向同性介质中的热传导理论,对热线法进行了功能拓展,建立了一种利用热线法测量横观各向同性材料导热系数的新方法.将此方法应用于自制的人工横观各向同性材料,并将测量结果与相应的稳态平板法所得结果进行了比较.比较试验结果表明:只要测量过程中实际的探针-试样系统与其对应的理想模型之间具有较高的接近度,即能保证本文方法所得结果的可靠性及可重复性.     

变导热系数对流-辐射-导热肋片的双重级数摄动解

应用正则摄动法研究一维直肋在导热系数随温度呈线性变化时的传热问题．在对流换热和辐射换热同时存在的条件下，以肋片材料的导热系数随温度变化的参数(E1)和肋片材料的黑度及导热系数的综合参数(E2)为两个摄动小参数，利用双级数的摄动展开得到了在绝对零度理想条件下肋片温度分布和肋效率的一组级数形式的解．     

巨尾桉与青杨热学参数影响因素的实验研究

木材热学参数在木材干燥的理论研究中十分重要。由于种种原因,绝大多数木材热学参数都是一片空白。利用准稳态法测量了不同含水率下巨尾桉和青杨径向和弦向的导热系数和比热。试验结果表明含水率在巨尾桉和青杨的热学性质的影响因素中起主要作用。其热学参数与含水率成曲线关系,且随含水率增加导热系数、比热增大,导温系数减小。通过回归分析得到了相关度0.98以上导热系数、比热的经验公式,并与现有文献中的公式进行了比较。     

新型管状相变材料热管理系统的数值仿真与实验研究

设计了一种新型的管状复合相变材料(tubular Composite PCM,t-CPCM)结构,用以替代传统的块状复合相变材料(block-shaped Composite PCM,b-CPCM)结构,将其耦合强制对流换热后应用于电池热管理。仿真结果表明,相比于b-CPCM电池仿真模型,t-CPCM电池仿真模型不仅流道分布更加均匀,而且对流换热面积更大,理论计算得出的对流换热热阻仅为0.8 K·W⁻¹,是b-CPCM电池仿真模型的1/20。实验结果表明,t-CPCM电池模组优异的散热性能可以有效地控制电池温度,t-CPCM电池模组的最高温度仅为46.9 ℃,温差为0.8 ℃;而b-CPCM电池模组的最高温度高达51 ℃,温差均为5 ℃。所设计的管状复合相变材料在电池热管理方面具有良好的应用价值。     

电动汽车电池热管理系统设计与分析

针对高功率、高比能的动力电池散热问题,提出结构紧凑、换热高效的制冷剂直接热传输的电池热管理系统（简称直冷式系统）. 以整车系统为背景,利用AMESim搭建空调制冷与电池热管理的耦合模型,从系统的温度响应和能耗角度,分析电池组及电池单体平均温降、温均、系统COP以及?效率. 结果表明,直冷式系统具有较快的温度响应特性,在高温高速的稳态和动态工况下都可以对电池进行快速降温,实现了较好的温均性. 在针对某一稳定工况进行能耗分析时,得出COP为4.19的较高的系统能效比,但系统的?效率为46.17%,存在进一步提升系统?效率的空间.     

Experimental study on thermophysical properties of C/C composites at high temperature

Ablationthermalprotectivecompositesarethekeystructureofspacevehiclesprotectingthemfromaerody namicheatingduringtheirreentryintotheaerosphere.Thecarbonmatrixcompositesarethemostpromisingablationmaterialsusedinthisenvironmentduetotheirpotentiallyfavorablepr…     

影响地埋管换热器侧换热量因素分析

利用线热源模型,结合约束最优化方法,使用河北工程大学自主研制的岩土热物性测试仪,测试并计算出石家庄市正定区岩土综合导热系数和地埋管侧换热量值。根据测试结果,分析实验中的测试时间、地埋管内进出口水温平均值、测试功率等因素对地埋管换热量的影响。测试结果表明：20 h后,测试计算出的岩土综合导热系数趋于稳定;岩土综合导热系数、地埋管内进出口水温平均值、测试功率对地埋管侧换热量值有影响,且影响依次减少。     

Estimation of thermophysical properties of solid propellants based on particle packing model

A method for the estimation of thermophysical properties of two-and multi-phase solid propellants is proposed in this paper.The theoretical solutions for thermal conductivity and specific heat of a homogeneous solid propellant cell in the transient thermal conductivity process are deduced on the condition that one boundary of the cell is heated while others are adiabatic.A homogenization theory and the finite element method are employed to compute the mean temperature and heat flux of a representative volume element(RVE).According to the mean results and the theoretical solutions,the effective thermal conductivity and specific heat of solid propellant can be estimated.A packing algorithm,considering the solid particles(ammonium perchlorate(AP)or aluminum)as spheres or discs,is used to match the size distribution and volume fraction of solid propellants,and some mesoscopic models of two-phase and three-phase solid propellants are established.According to the estimation theory proposed in this paper,the effective thermal conductivity and specific heat of solid propellants are predicted.The effect of AP or Al volume fraction is also discussed in this paper.