高庙子膨润土及其混合材料导热性能研究

导热性能是高放废物地质处置库缓冲/回填材料的重要性能之一。采用瞬变平面热源法,研究了我国高放废物地质处置首选缓冲/回填材料高庙子膨润土,及以其为主料,添加不同含量石英砂、北山花岗岩碎屑组成的混合材料的导热性能。分析了添加剂种类和含量、干密度、饱和度等因素对导热系数的影响。研究结果表明:高庙子膨润土及其混合材料的导热系数、热扩散系数都随干密度和含水量的增大而增大;石英砂、北山花岗岩碎屑能够不同程度提高膨润土的导热系数,石英砂的作用优于北山花岗岩碎屑;饱和度对添加剂发挥其提高缓冲/回填材料导热性能的作用影响明显,饱和度越高,添加剂的作用越显著。     

导热尼龙66复合材料的制备与性能研究

用共混挤出法制备导热尼龙(PA)66复合材料,研究了导热填料种类、含量及与玻璃纤维复配对复合材料导热系数的影响。结果表明,在选用的3种导热填料中以Al填充PA66的效果最好;当复合材料中填料粒子用量达到一定含量时,填料之间形成特殊的导热通路,提高复合材料的导热性能;随着填料含量的增加,复合材料的导热性能上升,当Al含量为45%时,复合材料的导热系数为0.778 W/(m·K);玻璃纤维与导热填料的共同作用使体系导热系数有一定提高。     

利用近场动力学理论对高分子材料相变分析

胶黏剂属于高分子材料,在多层纤维的复合过程中可以增加纤维的线密度,成型过程中胶黏剂内部分子运动与热扩散的相互作用是影响复合结构完整性和整体的抗高速冲击性能的主要因素之一。PD热扩散理论从微观角度描述瞬时质点的运动曲线,因此,该文由材料相变界面条件公式推导PD“态”热扩散瞬态方程的离散模式,再通过解析瞬态方程得到界面位移与分子运动的关系。合理分配计算区域能够描绘材料相变过程中不同态交接界面位置的移动轨迹,从理论上解释了胶黏剂完全浸渍融入缝隙中固定纤维束的工艺过程以及工艺对预测材料相变趋势和其使用寿命的影响。     

Ni-Ti-Nb合金的热物理性能的测定

对Ni-Ti-Nb宽滞后形状记忆合金的热膨胀系数、比热容、热扩散率和导热系数的测定和分析结果表明,Ni47Ti44Nb9合金在30℃～300℃之间的平均线膨胀系数为11.43×10-6/℃。从热膨胀系数温度的曲线和比热容温度的曲线可以看出,这两条曲线相似且变化趋势相同。除了在80℃～120℃之间导热系数有波动外,导热系数曲线与热扩散率曲线基本上一致。     

城市土壤热扩散率实验研究

为了获得城市边界层能量特征,于2004年7～8月分别在合肥、南京两地采集土壤温度数据,并分析获得两地的土壤热扩散率vg.由于数据采集存在差异,采用不同的处理方式分析数据:采用振幅变化法分析合肥地区水银地温温度计及计算机系统采集的数据,得到其深度15 cm以上土壤层的土壤热扩散率vg值为1.665×10-7～4.687×10-7 m2/s,vg值随深度加深而增加;利用热传导方程设计的差分格式分析合肥(铂电阻地温温度计-计算机采集系统采集数据)、南京浦口两地数据,结果表明合肥土壤深度10 cm处的vg值为2×10-7 m2/s,南京土壤深度5～20 cm之间的vg值为2.1×10-7～6.5×10-7 m2/s,其vg值随深度变化而变化,趋势与合肥一致.最后比较了合肥、南京两地土壤热扩散率vg值的差异,对同一土壤深度,南京地区的土壤热扩散率vg值略大于合肥地区.     

同轴地埋管换热器岩土热响应试验研究

岩土热物理性质是影响地源热泵系统设计和运营的关键因素,对位于武汉市洪山区的2口不同深度的同轴地埋管换热孔分别进行48 h的热响应试验,并对同轴地埋管换热器内外管之间环形空间中的平均流体温度进行测试.根据同轴地埋管换热器的几何特性,以简便实用的方式测量同轴地埋管换热器环状空间传热流体的平均温度,结合同轴地埋管换热器钻孔热...     

基于点热源模型测试地下岩层热物性参数方法研究

研究表明,综合地热属性参数值设计的埋地管长度大于利用各岩层热性质参数设计的埋管长度。当地下土壤的导热系数或热扩散率发生10%的偏差时,地下埋管设计长度偏差为4.5%~5.8%。点热源模型试验方法可用于测试各岩层的热力学性质,得到各岩层的参数值,为地埋管道系统设计的合理性提供依据和保证。     

ER50-6连铸小方坯枝晶偏析的热扩散动力学

研究了ER50-6焊线钢连铸小方坯的枝晶偏析及其在加热过程中的扩散动力学。应用电子探针观测和分析了ER50-6钢连铸坯断面边部和中心位置的枝晶偏析形貌,并通过高温加热试验分析了C、Mn元素的热扩散行为;最后借助扩散动力学方程讨论了高温加热制度对枝晶偏析的改善作用。试验结果表明,常规凝固条件下,ER50-6连铸坯中的C、Mn元素分布不均匀,锰元素在枝晶间富集,偏析现象明显;1 100 ℃保温36 min可以使C元素基本扩散均匀,但只能略微减轻锰元素的偏析,说明依靠连铸坯加热来减轻锰元素的偏析在实际生产中不可行。     

利用3ω法同时测量纳米流体热导率和热扩散系数

提出了应用基于谐波探测技术的3ω法进行液体导热性能测量的方法。设计了3ω测试系统，测试了不同浓度和不同温度下纳米流体的热导率和热扩散系数，与文献中的测试结果进行了对比。实验中测试的热波信号较好地满足频域内的导热方程，说明采用交流电流加热可使流体的微对流作用得到有效减弱。采用基于多颗粒布朗运动的微对流（MSBW）模型预测了纳米流体的热导率。浓度比较低时TiO₂+蒸馏水、Al₂ O₃+蒸馏水纳米颗粒流体的热导率随温度增加呈线性增大，并且与液体的Prandtl数有关，在测试温度为18～65℃范围内，水的热导率随温度升高以及纳米颗粒的布朗运动所引起周围基液的微对流作用是纳米流体强化传热的两个重要机理。     

应用发泡点分析仪分析胎面胶硫化过程中的温度不饱和度与热扩散系数

以载重子午线轮胎胎面胶为例,应用发泡点分析仪(BPA)测试和计算胶料温度不饱和度及扩散系数,探讨BPA的测试原理和方法。结果表明,热扩散系数与热源温度无关,而与加热时间和厚度相关。应用BPA对胶料进行硫化分析,有助于硫化工艺设计和生产控制。