常压条件下复合多层绝热材料隔热性能研究

发布时间：2021-01-15 20:02

　　为研究常压环境湿度对硬质聚氨酯泡沫与多层绝热材料组合的复合多层绝热材料隔热性能的影响,常压下采用量热器法测量了该绝热材料在高、低湿度环境下的表观热导率,并通过建立多层绝热材料的常压逐层传热理论模型,分析了常压环境中复合绝热材料的隔热机理,及湿度对其隔热性能的影响。结果表明:常压条件下,环境湿度增加一倍,复合多层绝热材料的表观热导率增加约13.07%,且湿度对多层绝热材料隔热性能的削弱是其隔热性能降低的主要原因;基于干空气与凝结水/冰并联热阻的常压逐层传热模型与实验结果吻合良好,通过改进现有常压多层绝热材料的传热模型,分析了湿度对多层绝热材料隔热性能的作用机理。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

实验装置原理图

常压下多层绝热材料作为复合多层绝热材料的外层结构,与内层的硬质聚氨酯泡沫相比,更易受环境水分的侵袭,而环境湿度对多层绝热材料的作用过程非常复杂,为分析该过程的主要物理因素,在实验基础上对常压多层绝热材料建立逐层传热稳态模型,如图2所示,并作出以下假设:(1)忽略层间辐射传热、气体对流[8],同时忽略反射屏热阻,假设反射屏为等温体[2];(2)多层绝热材料的轴向尺寸远大于径向,将复合多层绝热材料的传热简化为沿径向方向的多层平壁一维传热过程;(3)多层绝热材料层间均为大气压强。以多层绝热材料的反射屏作为节点,n为多层绝热材料的层数,对任一节点i,结合上述假设,建立如下稳态热平衡方程:

因相邻反射屏之间的距离极小,便假设凝结水/冰与相邻反射屏均接触,如图3所示:此时层间干空气与凝结水/冰的热阻关系可看作并联,keff,wg可采用并联模型计算得到,如下式:

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于一维稳态导热模型的多层组件常压隔热性能试验研究[J]. 苏新明,刘畅,文晶,王晶,朱熙,李烨,刘守文.  航天器环境工程. 2016(06)
[3]低温推进剂长时间在轨的蒸发量控制关键技术分析[J]. 胡伟峰,申麟,彭小波,于海鹏.  低温工程. 2011(03)
[4]气体传热对多层绝热性能影响的试验研究[J]. 孙培杰,吴静怡,张鹏,江明旒,徐烈.  低温与超导. 2008(11)

博士论文
[1]高真空多层绝热低温容器完全真空丧失实验及传热机理研究[D]. 谢高峰.上海交通大学 2011
[2]耐高低温柔性多层隔热材料结构与隔热性表征[D]. 陈金静.东华大学 2010

硕士论文
[1]复合多层材料绝热性能研究[D]. 李凡杰.浙江大学 2017



本文编号：2979428