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真空绝热板热桥效应传热模型分析与优化 总被引:1,自引:0,他引:1
对真空绝热板(VIP)热桥效应进行了数值分析,引入了边缘线性传热率的概念作为衡量热桥效应大小的基准量,基于稳态传热边界条件建立热流传递模型,对各影响因素进行分析和计算。研究结果表明,主要影响因素有芯材的导热系数及厚度,隔气结构的导热系数及厚度,VIP间填充介质的导热系数及厚度,VIP的规格。其中,边缘线性传热率随着芯材的导热系数及厚度的增加、隔气结构导热系数及厚度的减小、填充介质的导热系数及厚度的较小、VIP规格的增大呈现减小的趋势。文章结合影响因素,提出减小隔气薄膜的厚度与导热系数,减小芯材与填充介质的导热系数,适当增大VIP的规格,提高安装工艺等优化措施减小热桥效应。 相似文献
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赵洪凯王宗灿徐岩 《真空科学与技术学报》2023,(9):805-811
为了提高单向切割真空绝热板应用的广泛性,重点在于研究其绝热性能,提出以热桥效应为对象进行研究。文章采用线性传热率这一概念作为评价热桥效应的基准量。运用理论分析的方法、建立数学模型,进行了单向切割真空绝热板热桥效应分析。根据稳态传热边界条件,提出了热流传递模型,对阻隔膜的厚度和VIP的总厚度两个参数进行分析和计算。实验结果表明,芯材的厚度与导热、阻隔膜厚度与导热、VIP的大小与拼接之间的缝隙都会对热桥效应造成影响。其中芯材导热和厚度得到提高,阻隔膜导热和厚度降低,拼接缝内填充介质导热和厚度降低,VIP尺寸增加,热桥效应呈减弱趋势。文章通过对比有无热桥效应的单向切割真空绝热板,其有效导热系数可提升42%,进而实现对单向切割真空绝热板的高效利用率,增加其绝热性能。 相似文献
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《真空科学与技术学报》2016,(8)
真空绝热板(VIPs)等效导热主要表现为芯层材料导热、稀薄气体等效导热和热辐射等效导热等,综合多孔介质芯材结构、板内真空度等因素,建立了VIPs等效导热系数预测数值模型,理论分析了真空度和VIPs有效导热的关系,并选用发泡材料、超细玻璃纤维材料、二氧化硅纳米颗粒材料等三种典型多孔介质作为芯材,制作了三组VIPs并对其板内真空度和导热系数进行了测取,与理论预测模型在真空压力较低时具有良好的一致性。文章所建立的数学模型及分析方法对VIPs的生产和推广应用具有指导意义。 相似文献
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真空绝热板是一种超级绝热材料,导热系数接近普通保温材料的十分之一,目前在国外已经广泛应用于冷藏船、冷库等。真空绝热板主要有芯部的隔热材料、吸气剂、隔气结构组成; 根据隔气结构的不同,可以分成多层聚酯基薄膜式和金属板式。本文着重研究多层聚酯基薄膜式真空绝热板的结构。 相似文献
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为进一步提高真空绝热板的适用场所,从异形真空绝热板的发展趋势进行分析,重点研究了高阻隔复合膜对异形真空绝热板的影响,通过对比市面上主流的几款高阻隔复合膜,分析在带有沟槽的异形真空绝热板上使用的可行性,并通过导热系数等对比实验进一步验证,得出最佳膜材选择方案,从而为带有沟槽的真空绝热板量产化提供参考依据。 相似文献
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真空绝热板绝热技术分析 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了真空绝热板(VIP)在国内外的应用现状,对其结构组成和各构件作用作了阐述;针对VIP的绝热原理,从热对流、热传导和热辐射三方面进行详细分析,从真空度、内部芯材、表面隔膜、吸气剂和使用环境等主要影响因素,分析了各自对VIP绝热性能和使用寿命的影响,指出VIP发展应用前景巨大。 相似文献
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采用常压干燥和抽真空工艺制备了气凝胶复合材料真空绝热板,基于一维稳态导热建立了气凝胶复合材料真空绝热板热导率的理论计算模型,研究了气凝胶密度和纤维含量对热导率的影响。结果表明,气凝胶复合材料真空绝热板的热导率随着气凝胶密度的增大而增大,随着纤维含量的增大呈现先减小后增大的抛物线型趋势,因此在某一最优的纤维含量下气凝胶复合材料真空绝热板具有最小的热导率。当气体压力为1Pa、10~3 Pa和10~5 Pa,对应的纤维含量分别为7.3%、7.0%和2.5%(体积分数,下同)时,真空绝热板具有最小的热导率,分别为3.5mW·m~(-1)·K~(-1)、3.8mW·m~(-1)·K~(-1)和15.8mW·m~(-1)·K~(-1)。研究结果可用于指导气凝胶复合材料真空绝热板的设计与性能优化,促进气凝胶复合材料真空绝热板在建筑保温领域的应用。 相似文献
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传统采用大平板热保护法测量真空绝热板(VIP)导热系数,该方法测量精度高,但检测速度慢。国外HC-120 VIP快速检测仪大大提高了检测速度,但价格昂贵。针对以上问题,本文提出了基于埋入式热流计法快速高精度测量VIP导热系数的方法。通过理论分析和仿真分析,证明了测量原理的可行性。在测量模型的标定中,针对VIP导热系数与频率变化特征值之间的非线性问题,巧妙结合遗传算法和BP神经网络,从而进行非线性补偿,使测量精度优于1%。与传统基于最小二乘法进行非线性补偿的方法相比,遗传神经网络具有误差小、精度高和全局寻优能力等优点。实际应用表明,本文提出的测量方法满足了高精度、低成本的测量要求,具有广泛推广的应用价值。 相似文献
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真空绝热板具有良好的绝热性能,为节能目的,尤其是建筑领域,提供行之有效的热屏障,但其使用寿命成为诸多研究人员、制造商和用户最为关心的关键问题。隔气结构是维持真空绝热板内真空度的重要组成元件,其性能对真空绝热板的热工性能和使用寿命影响甚大。采用试验的方法只能在有限的时间内对其使用寿命研究,理论预测其使用寿命尤为重要。文章研究了气体和水蒸汽通过隔气结构膜渗透到板内对其等效导热系数的影响,采用数值分析的方法建立了相应数学模型,选取了三种典型隔气结构膜,测试了其相关性能参数指标,对其制得的真空绝热板,理论分析了导热系数变化规律,并对其使用寿命进行了评估。 相似文献
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以传统的大平板热保护法测量绝热材料为理论基础,提出基于埋入式热流计法快速测量真空绝热板导热系数的方案。通过有限元分析软件ANSYS仿真分析,证明了该测量原理的可行性。通过硬件电路设计和相关测量方法,实现了真空绝热板导热系数的快速测量。实验结果表明,该检测方案具有操作简便、检测速度快、测量精度高、成本低廉等优点,可广泛应用于工业测量领域。 相似文献