空心微球型泡沫金低温有效热导率的仿真与模拟

发布时间：2024-02-14 21:52

　　兼具开孔和闭孔泡沫材料特征的空心微球结构泡沫金属,由球内密闭孔隙以及烧结球体之间的间隙构成。该类材料具有低密度、低热导率的特点,在隔音、绝热、催化以及电磁屏蔽方面有广泛应用。高原子序数低密度泡沫金材料在惯性约束聚变(ICF)物理实验中具有重要作用:作为壁腔材料,能够有效提高激光-X光转换效率和抑制等离子体膨胀,可以获得较高的黑腔辐射温度。在制冷工程制冷功率一定的情况下,泡沫金的低温热导率将直接决定柱腔内壁的温度差是否满足靶物理设计要求。从实验上测量泡沫金低温下的有效热导,需要克服接触热阻,焊接表面缺陷等问题。而空心微球堆垛结构泡沫金由于力学强度很低,目前在其表面进行无损微操作的测试实验技术也没有解决。因此有必要借助数学模型或者有限元仿真进行低密度泡沫金有效热导率研究。为解决堆垛结构的建模问题、有限元分析问题以及模拟结果的修正问题,本论文开展了以下几个方面的研究工作:(1)通过单元结构模型等效导热系数法,推导空心微球泡沫结构在二维平面下的有效热导率解析结果。得到有效热导率与球内导热,球外导热以及固相导热的关系式。分析解析结果发现,在保持各热导率不变以及不考虑随机堆垛的情况下,空心微球结构...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１⑷开孔泡沫铝电镜示意图ｌ４ｌ（ｂ）闭孔泡沫错示意图ｉｓｌ（ｃ）空心微球泡沫金结构的电镜图??

宄者投入到多孔泡沫材料的研宄中来［２］。??１．２泡沬金属材料??泡沫金属是指含有泡沬孔隙的特种金属材料。主要分为开孔泡沫（图１．１（ａ））和闭孔泡??沫（图１．１（ｂ））。开孔泡沫金属是指材料内孔隙相互连通，不存在密闭孔隙，主要由框架??材料和孔隙流体两相组成。闭孔泡沫金属是指....

图１．２浸浆烧结法制备的泡沫不锈钢ｌ１３］（ａ）宏观形貌（ｂ）ＳＥＭ图??

方法有电沉积法［８］、气相沉积法［１（）］以及“种子－生长法［ｎ］”等等。利用该方法得到的泡沫材??料结构可以精确调控，且材料孔隙率高。??应用于ＩＣＦ实验中的空心微球泡沫金（图１．１（ｃ）），属于高Ｚ低密度材料。需要对其??孔径大小和孔隙率进行精确的调控，以满足实验的需求。本文....

图13平面热源测t泡沫材料有效热导pn

从而降低壁腔能量损失，提尚再反射率。２０１３年，Ｗａｎｌｉ?Ｓｈａｎｇ［１６］和Ｙｕ了高原子序数低密度泡沫可以提高激光的Ｘ光转换效率。Ｙｏｕｎｇ＿，ｒａ２０５泡沫可以提高约１７％的辐射流。而ＺｈａｎｇＬｕ闻的研宄表明，密度为０．４ｇ／ｃｍ３的金泡沫可以提高约２０％的再发射能流。?....

图1.4二维六边形单元结构hl

ｅｆｆ?ｆ?ｋｆ｛＼－￡｛＼－Ｆ））?＋?ｋｓ￡（＼－Ｆ）其中对于下边界Ｆ＝２／３。而对于上边界：??Ｆ?＾｛２－ｋＪｋｆ）ｌ｛２－ｋＪｋｆ?＋?＼）?（１－５）??类似的工作还有Ｍｉｌｌｅｒ１３６］边界修正，Ｈａｓｈｉｎ－Ｓｈｔｒｉｋａｍａｎ［３７］的下边界修正等等。??（２）....

本文编号：3898676