非饱和土壤热导率模型的优化研究与应用

本文在Campbell模型和de V-1模型的基础上,以Campbell模型为主,对该模型中的两个参数形状因子（ga）和土壤固相热导率（ ）采用de V-1模型中的计算方法,提出了一种新的预测土壤热导率温度关系的模型。该模型土壤固相热导率和形状因子均考虑了土壤颗粒组成成分,也包含了温度对土壤固相热导率的影响。此外,与前两种模型进行比较,该模型与实验值吻合较好,能够更好地预测土壤热导率。基于该模型,分析了土壤温度和体积含水率两个变量对不同类型土壤热导率的影响。研究表明：在同一温度及体积含水率工况下,土壤热导率是砂土>壤土>粘土。该研究为地埋管换热器周围非饱和土壤热湿耦合迁移模型的建立提供新的思路。     

含水分土壤和沙的热导率测定

利用热探针对土壤和黄沙的热导率进行测定,得到土壤与黄沙的热导率随含水率、密度的变化曲线,并利用1stOpt软件得到基于不同密度和含水率的沙与土的热导率拟合公式。     

碳纤维复合材料低温热导率分析计算模型

探讨了碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）低温传热机理及低温热导率的一般规律和影响因素；在分析讨论的基础上，建立了ＣＦＲＰ低温热导率的计算模型，并将计算结果与测试结果进行了比对。为设计、推算ＣＦＲＰ材料的低温热导率提供了一种简便、较准确的手段。     

气凝胶复合材料真空绝热板的热导率计算及优化

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。     

高比例SiC_p/Al复合材料的有效热导率模型

有效热导率是铝基复合材料在电子封装、热控方面应用的重要性能指标.结合复合材料广义自洽微观力学模型,并在Maxwell理论的基础上,初步建立了适合高体积分数SiCp/Al复合材料的有效热导率预测模型.模型不仅考虑了颗粒与颗粒、颗粒与基体间的界面效应,而且在一定程度上也考虑了增强体颗粒的形状.其理论计算结果与实测值吻合较好.     

石英玻璃纤维/气凝胶复合材料的热导率计算及优化

纤维含量和直径是影响纤维/气凝胶复合材料热导率的重要参数。采用常压干燥工艺实验制备了石英玻璃纤维/SiO_2气凝胶复合材料,基于材料微观结构表征结果建立了纤维/气凝胶复合材料总体热导率的计算模型,研究了纤维含量和纤维直径对复合材料热导率的影响规律。通过二元优化(即同时优化纤维体积分数和直径)获得了复合材料的最小总体热导率,与单一优化纤维含量或纤维直径相比总体热导率可分别减少50%和20%(以1000K为例);并探讨了在不同温度条件下复合材料中最优纤维含量和纤维直径的变化规律,发现随温度升高最优纤维含量增大而最优纤维直径减小。研究结果可用于指导纤维/SiO_2气凝胶复合材料的结构设计和性能优化,促进气凝胶复合材料在航空航天、工业、建筑等领域的节能应用。     

基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体有效热导率模型

通过分析基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体热流传递的机理,建立纳米流体有效热导率的预测模型。将本模型与实验数据及经典模型对比,发现在常温下本模型和经典模型计算值均能较好地预测纳米流体的热导率,但在温度较高时本模型与实验值更接近,表明其更适用于计算不同温度下纳米流体的热导率。在此基础上,讨论了温度、纳米颗粒体积浓度和粒径对纳米流体热导率的影响,以及在不同温度下纳米颗粒及基液两者对增大纳米流体热导率的贡献。     

废旧电脑的逆向物流优化模型与应用研究

加强废旧电脑的回收控制已经成为急需解决的关键问题.分析了逆向物流的国内外研究现状,目前主要研究方向包括逆向物流网络规划、库存控制和生产计划等.通过建立电子产品制造企业供应链,分析了电子产品回收的基本原理,建立废旧电脑逆向物流的优化模型.根据模型提出了废旧电脑在珠江三角洲地区的逆向物流解决方案,计算结果表明模型合理可行,在没有政府补贴下废旧电脑的逆向物流运营是亏损的.     

基于扰动变量的非饱和原状土本构模型

该文根据复合材料均匀化理论的思想建立了考虑水的滞后性与应力-应变特性相祸合的非饱和原状土本构模型。复合材料均匀化理论的主要思想是将变形的岩土材料视为由相对完整状态土（RISP）和完全调整状态土（FASP）混合而成的复合材料,RISP和FASP的力学性能分别与原状土和重塑土的力学性能相同。另外,在土体的变形过程中,RIS...     

预报纤维增强复合材料有效热导率的随机微结构胞元模型

发展了能预报复合材料有效性质的随机微结构胞元模型以预测单向纤维增强复合材料横向热导率。研究了能反映宏观有效性质的模型最小化问题, 探讨了微结构影响宏观有效热传导性能的机制。结果表明: 通过对模型指定周期边界条件并且以多个合适的小规模模型计算的平均值取代大模型计算, 可大大改进收敛性并提高计算效率, 从10×10个到30×30个子胞的模型, 所得有效热导率计算结果的最大相对变化量仅为0.6%。不同纤维排列引起热流穿过热阻大的基体的路径长度改变, 造成有效热导率不同; 纤维热导率远大于基体热导率时, 纤维随机分布造成纤维偏聚, 部分纤维接触形成"热流通道", 使得有效热导率增大, 揭示了某一体积分数下有效热导率急剧增加是由"热流通道"贯通引起。与实验结果的比较说明了微结构随机性研究的必要性和本文工作的实用价值。     

循环水泵优化运行计算模型的优化及应用实例

基于试验的循环水泵优化运行计算模型是以试验数据作为基础,对已完成的试验工况下的循环水泵运行方式进行优化计算,而不能对未开展的试验工况进行经济性评价,本文介绍了一种计算方法,可以对此类计算模型进行优化,并用实例进行验证。     

非饱和黏性土的三剪次加载面模型研究

基于非饱和土三剪强度准则和次加载面模型,构建了适用正常固结非饱和黏性土的Bishop和Fredlund应力变量法三剪次加载面模型,将2个模型计算结果与非饱和黏土的单调静三轴试验及循环动三轴试验结果做了对比,结果表明,Fredlund应力变量法本构模型要更接近试验结果。在静三轴试验的土体变形后期,Fredlund和Bishop应力变量法的模型计算结果与试验数据的应力偏差分别为2%和10%;在动三轴试验的土体振动后期,Fredlund和Bishop应力变量法与试验结果的应变偏差分别为4.2%和7.5%。另外,对所提模型的真三轴分析结果可知,静真三轴试验的中间主应力影响系数和基质吸力的增大均会使得土体的抗剪强度增加,随着基质吸力增大,不同模拟结果依次的应力偏差均为11%左右;随着中间主应力影响系数增大,不同模拟结果之间的应力偏差大致为4%。动真三轴试验的最小主应力或中间主应力越大,非饱和黏性土的棘轮效应和抗剪强度也越大,不同中间主应力模拟结果之间的应变偏差为3.3%,不同最小主应力模拟结果之间的应变偏差为8.5%。     

镀膜微球的热导率

本文研究微球表面镀金属膜对微球绝热热导率的影响。近年来，对微球绝热的兴趣日益增长，建议用微球绝热来替代诸如真空、粉末或多层等传统的绝热技术。     

非饱和土简化固结理论及其应用

非饱和土固结理论中的边界条件对土体的固结有着重要的影响,它反映了土体在固结过程中边界的透气透水状态。针对实际工程中边界条件的复杂多样性,该文引入一个统一形式边界条件,构建了一个在瞬时均布荷载作用下,由顶面统一边界、底面完全不渗透边界组成的非饱和土一维固结计算模型。基于Fredlund非饱和土一维固结理论,采用Laplace变换等方法得到了Laplace域内超孔隙压力的解,再通过Laplace逆变换得到了时间域内相应解答。运用一个典型算例,设置合理的边界参数,将统一边界条件下的半解析解退化到几种常规边界条件下的解与文献中已有的结果进行比较,验证了所得解的正确性,并对非饱和土一维固结特性进行了简要分析。研究结果表明：统一边界条件下的半解析解相当于一个通解,具有广泛的适用性;通过改变相关边界参数的取值,可以模拟土层边界条件由完全不渗透到完全渗透的变化过程;固结过程中,边界条件对超孔隙气压力和超孔隙水压力的消散影响很大。因此,该文的研究具有一定的学术价值,所得的半解析解对不同边界条件下的实际工程具有参考价值。

     

聚变堆结构应用SiC/SiC热导率的研究进展

得益于其优异的高温性能和韧性断裂行为以及聚变环境下的低诱导辐射,SiC/SiC复合材料在聚变堆结构应用方面有着巨大潜力.由于传统SiC/SiC复合材料的热导率难以达到要求,近年来越来越多的研究机构将研究重点放在提高该材料的热导率上.介绍了聚变堆结构应用背景下提高SiC/SiC复合材料热导率的途径及方法,综述了世界范围内该领域的研究进展,并在此基础上展望了SiC/SiC复合材料热导率的研究前景.     

非饱和土体与水利工程问题的联系

基础施工作为水利工程最为重要的环节,直接决定了工程整体质量,并对后期水利工程运行的稳定性造成直接影响,而非饱和土体是水利工程施工中较为常见的土体,因而深入研究非饱和土体,对水利工程施工技术水平的提高具有现实意义。本文主要针对水利工程所遇到的非饱和土进行了研究,分别针对非饱和土体对水利工程施工中遇到问题的影响进行了简要叙述,从而为水利工程基础处理技术的发展奠定更加坚实的基础。     

氮化铝陶瓷的热导率研究进展

本文介绍了影响 Al N陶瓷热导率的各种因素及提高热导率的措施 ;报道了最新的低温烧结研究动向。     

热障涂层热导率的研究进展

简要回顾了热障涂层体系的发展,讨论了氧化锆陶瓷材料的传热规律,包括涂层微观结构、陶瓷成分等因素的影响.同时指出了改进陶瓷涂层热导率的方法和开发适用于更高温度下的陶瓷涂层材料的指导原则,并详细介绍了改善热障涂层热导率的研究现状.     

液体低温热导率的测试

介绍了非稳态法测试液体在低温下（－１００～５０℃）的热导率的测试原理、方法，测试了全氟三乙胺的低温热导率。为了提高测试的重复性，采用了相对比较法，并给出了测试装置及测试结果和误差分析。     

氮化铝陶瓷的热导率研究进展

本文介绍了影响Ａ１Ｎ陶瓷热导率的各种因素及提高热导率的措施;报道了最新的低温烧结研究动向。