多孔材料溫度場(chǎng)模擬及在大壩保溫中的應(yīng)用.pdf

1、保溫隔熱是土木工程、航空航天、能源動(dòng)力、電氣電子等工程中普遍關(guān)注的問(wèn)題。建筑外墻保溫問(wèn)題、大體積混凝土結(jié)構(gòu)抗裂問(wèn)題、高溫環(huán)境下對(duì)溫度敏感的儀器設(shè)備的熱保護(hù)問(wèn)題、電子器件散熱問(wèn)題等均需要有效隔熱和積極散熱措施。多孔材料同時(shí)具備輕質(zhì)、多功能和可設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，在滿足其他功能的同時(shí)具有良好的防熱性能。多孔材料隔熱、強(qiáng)化傳熱等性能分析與研究以及以其為基礎(chǔ)的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　在這一需求的牽動(dòng)下，本文主要研究了

2、考慮輻射和傳導(dǎo)等影響的多孔材料熱傳輸性能的表征方法，建立了考慮輻射影響的閉孔隨機(jī)分布多孔材料熱性能分析的方法，分析了材料的表征特征對(duì)溫度場(chǎng)的影響，研究大壩常用保溫材料的應(yīng)用，并結(jié)合三峽大壩保溫材料的選擇，建立相應(yīng)的有限元模型，模擬不同材料的應(yīng)用，主要內(nèi)容包括：
　　（1）考慮輻射的多孔材料傳熱性能表征的多尺度方法。以閉孔類多孔材料高溫隔熱應(yīng)用為背景，建立了考慮輻射的傳熱性能表征的隨機(jī)分布多孔介質(zhì)模型。該方法首先利用具有嚴(yán)格數(shù)學(xué)理論

3、的均勻化方法計(jì)算具有周期性分布的空心材料的傳熱性能，得到了純導(dǎo)熱時(shí)的等效傳熱系數(shù)和空心材料較為精確的溫度場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了多孔材料等效輻射傳熱系數(shù)。
　　（2）研究大壩結(jié)構(gòu)常用多孔保溫材料，著重對(duì)模塑聚苯乙烯泡沫塑料，擠塑聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料和膨脹珍珠巖保溫材料進(jìn)行了微觀特性的研究。
　?。?）本文結(jié)合三峽大壩三期工程的保溫材料的選擇案例，對(duì)不同材料的傳熱特性進(jìn)行分析，得到相應(yīng)的數(shù)值模擬結(jié)果。并根據(jù)不同保