常壓條件下復(fù)合多層絕熱材料隔熱性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 20:02
為研究常壓環(huán)境濕度對(duì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫與多層絕熱材料組合的復(fù)合多層絕熱材料隔熱性能的影響,常壓下采用量熱器法測(cè)量了該絕熱材料在高、低濕度環(huán)境下的表觀熱導(dǎo)率,并通過(guò)建立多層絕熱材料的常壓逐層傳熱理論模型,分析了常壓環(huán)境中復(fù)合絕熱材料的隔熱機(jī)理,及濕度對(duì)其隔熱性能的影響。結(jié)果表明:常壓條件下,環(huán)境濕度增加一倍,復(fù)合多層絕熱材料的表觀熱導(dǎo)率增加約13.07%,且濕度對(duì)多層絕熱材料隔熱性能的削弱是其隔熱性能降低的主要原因;基于干空氣與凝結(jié)水/冰并聯(lián)熱阻的常壓逐層傳熱模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有常壓多層絕熱材料的傳熱模型,分析了濕度對(duì)多層絕熱材料隔熱性能的作用機(jī)理。
【文章來(lái)源】:低溫與超導(dǎo). 2020,48(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)裝置原理圖
常壓下多層絕熱材料作為復(fù)合多層絕熱材料的外層結(jié)構(gòu),與內(nèi)層的硬質(zhì)聚氨酯泡沫相比,更易受環(huán)境水分的侵襲,而環(huán)境濕度對(duì)多層絕熱材料的作用過(guò)程非常復(fù)雜,為分析該過(guò)程的主要物理因素,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)常壓多層絕熱材料建立逐層傳熱穩(wěn)態(tài)模型,如圖2所示,并作出以下假設(shè):(1)忽略層間輻射傳熱、氣體對(duì)流[8],同時(shí)忽略反射屏熱阻,假設(shè)反射屏為等溫體[2];(2)多層絕熱材料的軸向尺寸遠(yuǎn)大于徑向,將復(fù)合多層絕熱材料的傳熱簡(jiǎn)化為沿徑向方向的多層平壁一維傳熱過(guò)程;(3)多層絕熱材料層間均為大氣壓強(qiáng)。以多層絕熱材料的反射屏作為節(jié)點(diǎn),n為多層絕熱材料的層數(shù),對(duì)任一節(jié)點(diǎn)i,結(jié)合上述假設(shè),建立如下穩(wěn)態(tài)熱平衡方程:
因相鄰反射屏之間的距離極小,便假設(shè)凝結(jié)水/冰與相鄰反射屏均接觸,如圖3所示:此時(shí)層間干空氣與凝結(jié)水/冰的熱阻關(guān)系可看作并聯(lián),keff,wg可采用并聯(lián)模型計(jì)算得到,如下式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫貯箱組合絕熱材料隔熱性能測(cè)試試驗(yàn)研究[J]. 閆指江,吳勝寶,趙一博,董曉琳,莊方方,張烽. 載人航天. 2017(01)
[2]基于一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱模型的多層組件常壓隔熱性能試驗(yàn)研究[J]. 蘇新明,劉暢,文晶,王晶,朱熙,李燁,劉守文. 航天器環(huán)境工程. 2016(06)
[3]低溫推進(jìn)劑長(zhǎng)時(shí)間在軌的蒸發(fā)量控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 胡偉峰,申麟,彭小波,于海鵬. 低溫工程. 2011(03)
[4]氣體傳熱對(duì)多層絕熱性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 孫培杰,吳靜怡,張鵬,江明旒,徐烈. 低溫與超導(dǎo). 2008(11)
博士論文
[1]高真空多層絕熱低溫容器完全真空喪失實(shí)驗(yàn)及傳熱機(jī)理研究[D]. 謝高峰.上海交通大學(xué) 2011
[2]耐高低溫柔性多層隔熱材料結(jié)構(gòu)與隔熱性表征[D]. 陳金靜.東華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]復(fù)合多層材料絕熱性能研究[D]. 李凡杰.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):2979428
【文章來(lái)源】:低溫與超導(dǎo). 2020,48(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)裝置原理圖
常壓下多層絕熱材料作為復(fù)合多層絕熱材料的外層結(jié)構(gòu),與內(nèi)層的硬質(zhì)聚氨酯泡沫相比,更易受環(huán)境水分的侵襲,而環(huán)境濕度對(duì)多層絕熱材料的作用過(guò)程非常復(fù)雜,為分析該過(guò)程的主要物理因素,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)常壓多層絕熱材料建立逐層傳熱穩(wěn)態(tài)模型,如圖2所示,并作出以下假設(shè):(1)忽略層間輻射傳熱、氣體對(duì)流[8],同時(shí)忽略反射屏熱阻,假設(shè)反射屏為等溫體[2];(2)多層絕熱材料的軸向尺寸遠(yuǎn)大于徑向,將復(fù)合多層絕熱材料的傳熱簡(jiǎn)化為沿徑向方向的多層平壁一維傳熱過(guò)程;(3)多層絕熱材料層間均為大氣壓強(qiáng)。以多層絕熱材料的反射屏作為節(jié)點(diǎn),n為多層絕熱材料的層數(shù),對(duì)任一節(jié)點(diǎn)i,結(jié)合上述假設(shè),建立如下穩(wěn)態(tài)熱平衡方程:
因相鄰反射屏之間的距離極小,便假設(shè)凝結(jié)水/冰與相鄰反射屏均接觸,如圖3所示:此時(shí)層間干空氣與凝結(jié)水/冰的熱阻關(guān)系可看作并聯(lián),keff,wg可采用并聯(lián)模型計(jì)算得到,如下式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫貯箱組合絕熱材料隔熱性能測(cè)試試驗(yàn)研究[J]. 閆指江,吳勝寶,趙一博,董曉琳,莊方方,張烽. 載人航天. 2017(01)
[2]基于一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱模型的多層組件常壓隔熱性能試驗(yàn)研究[J]. 蘇新明,劉暢,文晶,王晶,朱熙,李燁,劉守文. 航天器環(huán)境工程. 2016(06)
[3]低溫推進(jìn)劑長(zhǎng)時(shí)間在軌的蒸發(fā)量控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 胡偉峰,申麟,彭小波,于海鵬. 低溫工程. 2011(03)
[4]氣體傳熱對(duì)多層絕熱性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 孫培杰,吳靜怡,張鵬,江明旒,徐烈. 低溫與超導(dǎo). 2008(11)
博士論文
[1]高真空多層絕熱低溫容器完全真空喪失實(shí)驗(yàn)及傳熱機(jī)理研究[D]. 謝高峰.上海交通大學(xué) 2011
[2]耐高低溫柔性多層隔熱材料結(jié)構(gòu)與隔熱性表征[D]. 陳金靜.東華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]復(fù)合多層材料絕熱性能研究[D]. 李凡杰.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):2979428
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