本文關(guān)鍵詞：基于“三箱”模型保溫材料多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞機理研究

  更多相關(guān)文章： “三箱”模型 保溫材料 多孔介質(zhì) 熱質(zhì)傳遞 導熱系數(shù)

【摘要】：保溫材料被廣泛的應(yīng)用于航空航天、熱工設(shè)備、建筑裝飾、家電產(chǎn)品等生產(chǎn)和生活的多個環(huán)節(jié)。作為一種典型的多孔介質(zhì),其熱質(zhì)傳遞過程復雜多變,目前的分析方法、分析模型、分析實驗還存在一定的局限性。本文基于粗宏觀表征體元RMV(representative macroscopic volume),建立了保溫材料多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞的兩類“三箱”模型,即:第一類“三箱”模型和第二類“三箱”模型。第一類“三箱”模型包括:第一類黑箱模型、第一類灰箱模型、第一類白箱模型;第二類“三箱”模型包括:第二類黑箱模型、第二類灰箱模型、第二類白箱模型�；谏鲜�6種模型,進而建立了每種模型下的傳熱模型,推導了不同傳熱模型下計算導熱系數(shù)的數(shù)學模型。數(shù)值計算了101.325KPa,70°C的干空氣,在玻璃棉粗宏觀表征體元中傳遞時的導熱系數(shù),據(jù)此分析了孔隙率、孔隙通道分布系數(shù)、平均迂曲度、孔隙通道傾斜角度與保溫材料多孔介質(zhì)導熱系數(shù)的關(guān)系。得到:導熱系數(shù)隨孔隙率增大而減小,導熱系數(shù)隨平均迂曲度增大而增大,導熱系數(shù)隨孔隙通道分布系數(shù)增大而增大,導熱系數(shù)隨孔隙通道傾斜角度增大而增大四條重要結(jié)論。自主研制了一套保溫材料導熱系數(shù)測試裝置,以孔隙率為35%的玻璃棉為例,進行了導熱系數(shù)測試實驗。通過實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)對比分析,兩者誤差范圍,數(shù)值符合工程標準。證明本文基于粗宏觀表征體元RMV所建立的“三箱”模型可直接用于分析保溫材料多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞問題,并可用其分析計算保溫材料多孔介質(zhì)的導熱系數(shù)。本文研究結(jié)論為開展保溫材料多孔介質(zhì)及其它多孔介質(zhì)中的動量、能量和質(zhì)量傳遞機制研究提供了借鑒和參考,同時,對保溫材料生產(chǎn)制作工藝具有一定科學指導意義。
【關(guān)鍵詞】：“三箱”模型 保溫材料 多孔介質(zhì) 熱質(zhì)傳遞 導熱系數(shù)
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU551
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 前言9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 中國能源消費現(xiàn)狀9
• 1.1.2 保溫材料的重要性9-10
• 1.1.3 保溫材料的種類10
• 1.1.4 保溫材料研究現(xiàn)狀10
• 1.2 多孔介質(zhì)10-16
• 1.2.1 多孔介質(zhì)的定義10
• 1.2.2 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞的重要意義10-11
• 1.2.3 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞國內(nèi)研究進展11-14
• 1.2.4 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞國外研究進展14-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容16-18
• 第二章 保溫材料多孔介質(zhì)的RMV研究方法18-23
• 2.1 多孔介質(zhì)研究的基本方法18
• 2.2 多孔介質(zhì)的RMV研究方法18-19
• 2.3 多孔介質(zhì)的基本參數(shù)19-22
• 2.3.1 孔隙率19
• 2.3.2 迂曲度19-20
• 2.3.3 固體顆粒尺寸20
• 2.3.4 孔隙尺寸20
• 2.3.5 比面20
• 2.3.6 滲透率20-21
• 2.3.7 水力傳導系數(shù)21
• 2.3.8 飽和度21
• 2.3.9 毛細壓力21-22
• 2.4 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞過程22
• 2.4.1 國內(nèi)外目前多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞研究重點22
• 2.4.2 多孔介質(zhì)中的傳熱過程22
• 2.4.3 多孔介質(zhì)中的傳質(zhì)過程22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 基于RMV的“三箱”模型23-33
• 3.1 第一類“三箱”模型23-27
• 3.1.1 第一類黑箱模型23
• 3.1.2 第一類黑箱傳熱串聯(lián)模型23-24
• 3.1.3 第一類黑箱傳熱并聯(lián)模型24
• 3.1.4 第一類灰箱模型24-25
• 3.1.5 第一類灰箱傳熱模型25
• 3.1.6 第一類白箱模型25-26
• 3.1.7 第一類白箱傳熱模型26-27
• 3.2 第二類“三箱”模型27-32
• 3.2.1 第二類黑箱模型27
• 3.2.2 第二類黑箱傳熱串聯(lián)模型27-28
• 3.2.3 第二類黑箱傳熱并聯(lián)模型28-29
• 3.2.4 第二類灰箱模型29
• 3.2.5 第二類灰箱傳熱先串聯(lián)后并聯(lián)模型29-30
• 3.2.6 第二類灰箱傳熱先并聯(lián)后串聯(lián)模型30-31
• 3.2.7 第二類白箱模型31
• 3.2.8 第二類白箱傳熱模型31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 基于“三箱”模型數(shù)值計算及結(jié)果分析33-38
• 4.1 第一類“三箱”模型數(shù)值計算和結(jié)果分析33-36
• 4.1.1 第一類黑箱傳熱模型導熱系數(shù)計算33-34
• 4.1.2 第一類灰箱傳熱模型導熱系數(shù)計算34
• 4.1.3 第一類白箱傳熱模型導熱系數(shù)計算34-36
• 4.2 第二類“三箱”模型數(shù)值計算和結(jié)果分析36-37
• 4.2.1 第二類黑箱傳熱模型導熱系數(shù)計算36
• 4.2.2 第二類灰箱傳熱模型導熱系數(shù)計算36-37
• 4.2.3 第二類白箱傳熱模型導熱系數(shù)計算37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第五章 實驗驗證及對比分析38-45
• 5.1 實驗裝置介紹38
• 5.2 實驗原理38-39
• 5.3 實驗數(shù)據(jù)39-41
• 5.4 實驗結(jié)果對比分析41-44
• 5.5 本章小結(jié)44-45
• 第六章 結(jié)論與展望45-47
• 6.1 結(jié)論45
• 6.2 展望45-47
• 參考文獻47-56
• 發(fā)表文章目錄56-60
• 參加科研情況60-61
• 參加學術(shù)會議情況61-62
• 獲獎情況62-63
• 致謝63-64

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 司廣樹,姜培學,李勐;單相流體在多孔介質(zhì)中的流動和換熱研究[J];承德石油高等�？茖W校學報;2000年04期

2 李大鳴,張紅萍,李冰緋,高永祥;多孔介質(zhì)內(nèi)部流動模型及其數(shù)學模擬[J];天津大學學報;2002年06期

3 王建省;非對稱熱滲流域多孔介質(zhì)中的關(guān)鍵問題及研究方法[J];北方工業(yè)大學學報;2002年01期

4 施明恒,樊薈;多孔介質(zhì)導熱的分形模型[J];熱科學與技術(shù);2002年01期

5 李傳亮;多孔介質(zhì)的應(yīng)力關(guān)系方程——答周大晨先生[J];新疆石油地質(zhì);2002年02期

6 蘇向輝,昂海松,許鋒;多孔介質(zhì)傳熱傳濕過程多層不連續(xù)問題的數(shù)值分析[J];南京航空航天大學學報;2003年01期

7 郝錦志,雷樹業(yè),王補宣,蘆秋敏,馬斌;多孔介質(zhì)突破特性的薄層效應(yīng)[J];清華大學學報(自然科學版);2004年02期

8 劉澤佳,李錫夔,武文華;多孔介質(zhì)中化學 熱 水力 力學耦合過程本構(gòu)模型和數(shù)值模擬[J];巖土工程學報;2004年06期

9 王恩宇,程樂鳴,褚金華,施正展,駱仲泱,岑可法;漸變型多孔介質(zhì)中燃氣燃燒特性試驗研究[J];工程熱物理學報;2005年06期

10 趙治國;解茂昭;;實心與空心錐形噴霧與熱多孔介質(zhì)相互作用的數(shù)值研究[J];工程熱物理學報;2007年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胥蕊娜;姜培學;趙陳儒;黃寓理;;流體在微多孔介質(zhì)中的流動研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 韋昌富;;多孔介質(zhì)力學理論及其應(yīng)用[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會特邀報告[C];2007年

3 黃拳章;鄭小平;姚振漢;;含液多孔介質(zhì)力學問題的邊界元法[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

4 饒文濤;李本文;;多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)工業(yè)應(yīng)用數(shù)值模擬研究[A];2010全國能源與熱工學術(shù)年會論文集[C];2010年

5 郁伯銘;員美娟;;多孔介質(zhì)中流體流動的分形分析[A];中國數(shù)學力學物理學高新技術(shù)交叉研究學會第十二屆學術(shù)年會論文集[C];2008年

6 郭尚平;于大森;吳萬娣;;生物臟器多孔介質(zhì)的孔徑分布和比面[A];全國第一屆生物力學學術(shù)會議論文匯編[C];1981年

7 劉志峰;趙剛;張有為;劉正鋒;李柯;王曉宏;;固體顆粒在逾滲多孔介質(zhì)中的吸附特性[A];第九屆全國滲流力學學術(shù)討論會論文集（一）[C];2007年

8 吳金隨;尹尚先;;顆粒堆積型多孔介質(zhì)內(nèi)孔喉模型的研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

9 黃拳章;鄭小平;姚振漢;;用邊界元法模擬含液多孔介質(zhì)的等效力學行為[A];北京力學會第十六屆學術(shù)年會論文集[C];2010年

10 王建省;王曉純;;具有流固熱耦合影響的可變形多孔介質(zhì)動態(tài)物質(zhì)面分界特征[A];“力學2000”學術(shù)大會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 中國農(nóng)業(yè)大學工學院 劉相東;多孔介質(zhì)干燥理論與應(yīng)用并行[N];中國化工報;2007年

2 饒文濤;多孔介質(zhì)燃燒新技術(shù)及應(yīng)用[N];世界金屬導報;2009年

3 饒文濤;新一代燃燒技術(shù)——多孔介質(zhì)燃燒[N];中國冶金報;2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張賽;多孔材料毛細孔收縮熱質(zhì)傳遞及分形特性研究[D];昆明理工大學;2015年

2 歐陽小龍;多孔介質(zhì)傳熱局部非熱平衡效應(yīng)的基礎(chǔ)問題研究[D];清華大學;2014年

3 苗同軍;裂縫型多孔介質(zhì)滲流特性的分形分析[D];華中科技大學;2015年

4 李琪;懸浮微小顆粒在飽和多孔介質(zhì)中運移特性的理論及試驗研究[D];天津大學;2014年

5 代華明;多孔介質(zhì)內(nèi)煤礦低濃度瓦斯燃燒波多參數(shù)耦合時空演化機理[D];中國礦業(yè)大學;2016年

6 鄭佳宜;硅藻土基調(diào)濕材料內(nèi)熱濕遷移過程及其在建筑中的應(yīng)用研究[D];東南大學;2015年

7 劉宏升;基于多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)的超絕熱發(fā)動機的基礎(chǔ)研究[D];大連理工大學;2008年

8 林博穎;惰性多孔介質(zhì)內(nèi)的液霧燃燒[D];中國科學技術(shù)大學;2008年

9 張東輝;多孔介質(zhì)擴散、導熱、滲流分形模型的研究[D];東南大學;2003年

10 王恩宇;氣體燃料在漸變型多孔介質(zhì)中的預混燃燒機理研究[D];浙江大學;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張洋;重金屬污染物在多孔介質(zhì)中的遷移模型與仿真[D];重慶大學;2012年

2 戴振宇;部分填充多孔介質(zhì)通道內(nèi)流體流動及傳熱特性研究[D];山東建筑大學;2015年

3 陳龍;HPAM在多孔介質(zhì)中的成膠及運移特性研究[D];中國石油大學(華東);2014年

4 楊君;具有表面輻射的部分填充多孔介質(zhì)的復合腔體內(nèi)高瑞利數(shù)自然對流傳熱研究[D];山東建筑大學;2016年

5 蘆凱;部分填充復合多孔介質(zhì)腔體自然對流及傳熱研究[D];山東建筑大學;2016年

6 雷長征;飽和多孔介質(zhì)介觀尺度孔隙流的Lattice Boltzmann模擬[D];南京大學;2015年

7 毛澤魁;多孔介質(zhì)森林模型中流場分布特征的研究[D];蘭州大學;2016年

8 苗月興;基于多孔介質(zhì)的廂式載貨汽車氣動減阻研究[D];吉林大學;2016年

9 田恩輝;多孔介質(zhì)彈性動力學理論通解的研究[D];遼寧科技大學;2016年

10 房關(guān)考;多孔介質(zhì)通道發(fā)展傳熱的理論研究及數(shù)值分析[D];上海工程技術(shù)大學;2016年

，

本文編號：1011193