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 %。     

寒区隧道温度场及保温隔热层研究

为评价隧道保温隔热层效果，利用三维瞬态有限元程序，分析了隧道保温隔热材料厚度为0.0、3.0cm情况下二次衬砌及周边围岩的温度变化过程；研究了温度应力分布及其可能导致的混凝土开裂，对保温隔热材料的防冻效果进行了评价。计算表明：设3.0cm厚的保温隔热材料层后衬砌温差小，能较好地保护二次衬砌免受温度应力影响，避免了二次衬砌产生开裂等冻害，分析结果具有一定的工程参考价值。     

基于热传导理论的屋顶保温层厚度的优化与设计

为了更好地满足人们对建筑物的舒适性与健康性的要求,针对提高建筑物的保温性能与节约能源、降低建筑造价相互矛盾的现状,运用热传导理论对屋顶的最佳保温层厚度进行了讨论,建立最佳保温层厚度的优化模型。首先,利用多层平壁稳定热传导公式,确定周期内年平均节能费用与保温层厚度的函数关系式;然后以平均节约费用最高为目标建立优化模型,利用MATLAB计算出珍珠岩的最佳保温层厚度应为12.8cm;最后分析并计算了三种可替换保温材料的最佳保温层厚度,绘出三种材料保温层厚度与年单位面积节约费用的效果图,并综合考虑节能效益及材料造价等多方面因素,最终得出聚氨酯为最佳保温材料的结论。     

寒区隧道衬砌温度场及应力场变化规律研究

为了研究保温隔热层在冬季的保温效果,选择寒区隧道为研究对象,通过对比隧道是否铺设保温层来进行数值模拟,分析在多年重复温度荷载下温度场的分布,结果表明:在隧道铺设保温层后,能有效减少围岩的冻结深度,减缓围岩的冻融循环,隧道的使用寿命明显延长.在隧道洞口附近由于受到洞口及洞内气温影响,铺设的保温层在一定年限后不能有效保证围岩温度,无法完全阻止围岩内的冻胀发生.隧道在最大冻深时,衬砌最大压应力出现在仰拱和边墙汇交处,最大拉应力出现在仰拱处,且相较自重应力场,最大压应力变小,最大拉应力变大,对寒区隧道运营及维护具有一定的参考价值.     

冻融环境下拉脊山隧道防寒保温设计

拉脊山隧道为高海拔高寒特长公路隧道,隧址区极端最高温28.7℃,极端最低温-37℃,隧道进口最大冻土深度为1.60 m。在严寒地区冻融环境下的隧道极易出现冻害现象,情况严重会直接影响隧道使用。本文在分析隧道冻害现象和常见的处理措施基础上,通过计算分析,得出隧道周围冻融圈的深度与所采用的保温层的类型和厚度以及不同岩体孔隙度之间的变化规律,根据计算结论和工程经验对拉脊山隧道进行防寒保温设计,相关措施可供类似隧道参考。     

焰熔法单晶体生长炉炉体结构设计与计算

以氢气和氧气的燃烧传热为基础,对焰熔法单晶体生长炉的结构进行了设计,计算炉膛与炉体内的温度分布,分析炉体结构参数对炉体温度分布的影响规律。结果表明:由于高温火焰与内壁之间的对流与辐射换热,内壁温度在观测孔下沿30 mm处达到最高,为1 757 K;增大保温层厚度有利于提高炉体的保温性能和外壁温度的降低,为避免炉体内壁温度高于耐火材料的耐火度,同时需要增加耐火层的厚度;降低保温层的导热系数,耐火层温度会升高,而且径向温度梯度减小,而保温层的径向温度梯度明显增大,外壁温度显著降低。     

粉煤灰/煤矸石纤维保温材料的制备工艺

以粉煤灰/煤矸石纤维为原料,聚乙烯醇与二氧化硅复合物(PVA-SiO_2)为黏合剂,制备出一种无机纤维防火保温材料.研究了保温材料的使用温度范围,并以总燃烧值、失重率及导热系数为评价标准,采用单因素法探究了保温材料最适宜的工艺条件.结果表明,黏合剂最佳工艺条件为:黏合剂配比介于4∶1~5∶1之间,黏合剂体积分数为25%~40%,浸胶时间段为15~20min,浸胶温度为15℃~35℃.该条件下,所制得的保温材料总燃烧值小于3MJ/kg,失重率小于20%,符合国家建材A级标准,其导热系数在0.027左右,有很好的保温性能.     

埋地热油管道保温层优化与经济评价

以保温材料的年分摊费用和保温后的年散热损失费用之和为目标优化函数,给出了埋地热油输送管道保温层经济厚度的计算模型。模型考虑了埋设深度对管道周围环境温度、保温层外壁放热系数及总传热系数的影响。借助C#程序语言编制了埋地热油管道保温层厚度优化的计算机求解程序和EXCEL经济评价程序,结合实例进行了计算。结果表明,埋地热油管道保温层厚度对项目的经济效益具有较为明显的影响,因此确定保温层厚度时要兼顾技术层面及经济层面的要求。研究结果可为热油输送管道施工的优化设计提供一定的理论参考。     

秸秆草砖保温性能研究

采用DRY-300 F型导热系数测定仪,对不同配比的秸秆砖试件进行导热系数测定.通过对试验结果的对比分析得出：秸秆草砖含水率越小,导热系数越小,保温效果越好;黏土和水泥中分别加入定量的秸秆,可以提高不同配比秸秆砖试件的保温效果.秸秆草砖导热系数小,作为保温材料使用,能够明显提高建筑的保温隔热性能.     

耐寒植物根部导热系数测定

采用KD2 Pro热特性分析仪测定不同温度下耐冬(Common camellia)和樱花树(Flowering cherry)两种植物根部的导热系数,并得到不同温度范围内根部导热系数与温度间的近似关系式。通过对比分析导热系数曲线得出结论:耐寒植物根部的导热系数在0℃以上随温度的升高变化不大,在0℃以下随温度的降低而迅速升高;非耐寒植物根部的导热系数,随温度的升高变化不大,在一个很小的范围内上下波动;环境温度在10℃以下,耐寒植物根部的导热系数都大于非耐寒植物根部的导热系数。     

相变储热装置的设计及保温仿真

为改善柴油机的冷启动性能,降低启动阶段有害气体的排放,以聚乙二醇(10000)作为相变储热材料,根据某型柴油机在低温下的升温需求,设计一种改善柴油机冷启动性能的多管道环腔相变储热装置.通过Fluent软件对该储热装置在环境温度分别为-40、-30、-20、-10和0℃情况下进行12 h的保温仿真计算,研究保温材料厚度和环境温度对其保温性能的影响,结论表明:在不影响车辆正常运行的前提下应尽可能地增加保温材料的厚度;选取50 mm厚的二氧化硅气凝胶作为保温材料,在-40℃的环境温度下保温12 h后,该装置仍具备加热冷却液的能力.     

小麦导热系数的测定

采用热线法测定了小麦的导热系数.在室温条件下(24℃),水分含量在7.90%~20.42%时,小麦导热系数为0.134 0~0.165 6 W/(m.℃),与水分呈正线性相关;温度在5.88~32.88℃,小麦导热系数为0.133 6~0.165 0 W/(m.℃),导热系数随温度上升而上升;不同品种小麦的导热系数也不相同,但变化范围不大.     

渠系水工建筑物保温措施的研究及计算机模拟

聚苯乙烯泡沫板是一种保温材料,用在渠系水工建筑物具有防冻胀作用.通过现场的试验研究和计算机模拟,得出了无措施与铺设聚苯乙烯泡沫板作为保温措施时渠系水工建筑物温度场的变化规律,为聚苯乙烯泡沫板厚度的选取以及聚苯乙烯泡沫板铺设位置提供理论支持和技术指导.     

化工保温技术

本文概括介绍国家对化工设备及管道保温所推广的保温材料,着重对保温层经济厚度的计算进行了探讨。     

采暖建筑节能复合围护结构与保温材料经济性的研究

建立了求解采暖建筑复盒中温层经济厚度的数学模型,分析了选择保温材料的要点,引入单位热阻造价评价保温层材料的经济性,并给出了采暖建筑复合体保温方案选择与保温层经济厚度计算及材料优选的工程设计实例。     

几种生物质材料的保温节能性能分析

本文实测了锯末、谷糠、花生壳等几种农林加工＂废弃物＂以及保温砂浆颗粒的导热系数,比较了几种生物质材料、复合保温材料与石化保温材料的导热系数等热工特性,讨论了生物质材料用于中国农村建筑保温隔热的方法及节能减排潜力.中国是个农业大国,在农村建筑保温节能中因地制宜使用生物质材料,效益显著,潜力巨大.     

架空管道几种保温材料的对比模拟研究

基于架空蒸汽管道输送高温蒸汽时产生的热损失, 建立了蒸汽管道的物理模型和数学模型, 对比了目前架空管道常用的三种保温材料。研究结果表明, 纳米气凝胶复合反射式保温结构应用效果最好。模拟了不同的蒸汽温度、 管径、 绝热层厚度下的管道及保温层的温度场分布。模拟结果表明, 管径对架空蒸汽管道热损失的影 响最大, 当管径从1 2 6mm增加到1 3 2mm时, 热损失增加1 0. 7 0 26 2k J /( h·m) 。     

圆管法导热系数测量的试验研究

为了测量管状或者厚度不均匀的保温材料的导热系数,根据圆管导热仪的构造和原理,建立了导热仪模型和相关的测试系统,并通过试验测量了岩棉在不同温度条件下的导热系数,最后对试验结果进行了误差分析,结果证明了所建模型与试验装置的可靠性,所组建的导热仪可以快速有效地对圆管状材质的导热系数进行测试.     

钢外护管高温蒸汽真空保温管道热力计算分析

研究钢外护管高温蒸汽真空保温管道(下文简称真空保温管道)保温材料层、真空层传热机理和合理热力计算方法,是优化其保温结构并提高其保温性能的关键.进行了真空保温管道热工性能实验,并应用稀薄气体分子热运动理论,研究了真空保温管道的保温材料层和真空层传热机理,提出了不同钢外护管和工作钢管尺寸、真空层压力、热媒温度下的真空保温管道的当量导热系数和换热量计算方法,采用该方法的计算结果与实验值对比,最大偏差8.6%,最小偏差0.5%,计算结果说明该方法正确.计算真空层压力处于中、低真空下的真空保温管道的换热时不应忽略真空层中的对流换热.为获得满意的保温效果,应将真空层绝对压力控制在2 kPa以下.     

低熔点石蜡微胶囊保温砂浆的热性能

以低熔点石蜡微胶囊为相变材料,制备石蜡微胶囊保温砂浆。测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能。结果表明：石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命,砂浆体系的相变温度为33℃,相变潜热13.42J/g;随着偶联剂和粘结剂掺量的增加,保温砂浆的导热系数呈下降趋势;随着石蜡微胶囊掺量增加,保温砂浆的导热系数先减后增;与空白试件相比较,相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后,呈现出较好的蓄热、调温性能。