隔熱材料導熱系數(shù)預測及其在發(fā)動機排氣管隔熱中的應用.pdf

1、隨著空間技術(shù)的迅速發(fā)展，對隔熱技術(shù)的要求也越來越高，而與隔熱技術(shù)密切相關(guān)的隔熱材料也成為隔熱領(lǐng)域人們研究的重點?，F(xiàn)有隔熱材料雖然在不斷改善，仍然無法滿足越來越苛刻的隔熱環(huán)境和隔熱要求，因此，加強現(xiàn)有隔熱材料隔熱性能，尋找新型高效的隔熱材料、合理設計隔熱方案逐漸成為隔熱技術(shù)領(lǐng)域的永恒不變的課題。 本文首先論述了隔熱技術(shù)在各個領(lǐng)域的重要意義，并對隔熱技術(shù)與隔熱材料的國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀進行了綜述；論述了隔熱材料的隔熱機理以及提高隔熱

2、材料隔熱性能的途徑，在此基礎(chǔ)上提出了一種性能優(yōu)良的氧化鋯空心球隔熱材料，該材料能有效的控制熱傳導、熱對流和熱輻射；對隔熱材料導熱系數(shù)的理論預測模型和實驗測量方法進行了概述，選擇符合微觀結(jié)構(gòu)的點接觸空心球模型，理論計算氧化鋯空心球隔熱材料的導熱系數(shù)，并分析了氣孔率、氣孔尺寸等對隔熱材料導熱系數(shù)的影響規(guī)律；應用STAR-CD軟件對氧化鋯空心球隔熱材料的導熱系數(shù)進行了大量的數(shù)值模擬實驗，分析了空心球尺寸，隔熱材料氣孔率等對導熱系數(shù)的影響，并計

3、算了隔熱材料內(nèi)傳導、對流及輻射傳熱對隔熱材料導熱系數(shù)的影響，提出了各種傳熱方式的控制方法；將理論模型及數(shù)值模擬與實驗測量結(jié)果進行比較，分析指出了理論模型計算和數(shù)值模擬計算的優(yōu)缺點及適用范圍：理論模型計算適合于低溫區(qū)域，而數(shù)值模擬計算適合任何溫度下的導熱系數(shù)計算，是預測隔熱材料導熱系數(shù)的一種行之有效的方法； 在上述研究的基礎(chǔ)上，將氧化鋯空心球隔熱材料應用在發(fā)動機排氣管的隔熱環(huán)境中，用STAR-CD軟件計算分析了隔熱材料厚度、發(fā)射率