真空绝热板热桥效应传热模型分析与优化
2015-03-21 张婷婷 上海海事大学
对真空绝热板(VIP)热桥效应进行了数值分析,引入了边缘线性传热率的概念作为衡量热桥效应大小的基准量,基于稳态传热边界条件建立热流传递模型,对各影响因素进行分析和计算。研究结果表明,主要影响因素有芯材的导热系数及厚度,隔气结构的导热系数及厚度,VIP间填充介质的导热系数及厚度,VIP的规格。其中,边缘线性传热率随着芯材的导热系数及厚度的增加、隔气结构导热系数及厚度的减小、填充介质的导热系数及厚度的较小、VIP规格的增大呈现减小的趋势。文章结合影响因素,提出减小真空绝热板隔气薄膜的厚度与导热系数,减小芯材与填充介质的导热系数,适当增大VIP的规格,提高安装工艺等优化措施减小热桥效应。
真空绝热板(Vacuum Insulation Panel,以下简称VIP)作为一种新型高效的保温材料,至今已有50余年的发展历史。实验测得性能优异的VIPs的导热系数可低至5mW/(m·K),是传统保温材料的1/6到1/10。隔气结构是VIPs的重要组成部分,其作用是维持板内的真空度。隔气结构一般由铝箔或者含有铝箔的多层聚酯基薄膜组成。但是,铝箔的导热系数极高,约为真空绝热板芯材的2×104~105 倍。热量从热端向冷端传递的过程中,无法避免有一部分热量经过边缘区域通过隔气结构直接由热端流向冷端,形成热桥效应。
中国大陆外也已经对热桥效用来学习实现分享,国外的Glicksman L R采取数学定性分析中实现分享的最简单的方法对VIPs热桥效用来了实际实现分享,Hubert Schwab等、MartinTenpierik等对热桥效用创立了边沿波形高速传递率的确定类别,确定类别与平均值仿真的差值也保证在5%左右。中国大陆温永刚等创立了热桥效用改进类别,实现分享了影响力热桥效用的情况,杨南国等采取有限制元实现分享的最简单的方法,并说出热桥效用的改进工作,阚安康等创立热传播递数学定性分析中类别也说出了大于热桥效用的有效工作。本论文在许多人学习的基本知识上创立边沿波形高速传递率的类别并设施实现分享,说出更加的新一轮的热桥效用改进工作,找改进自主创新点,对VIPs的品牌推广广泛应用具有着重大安全事故的评价表积极意义。 1、VIP有效果对流换热常数常数 相对装设使用在模板支撑成分中的VIPs,根据施工过程装设存在的边侧波形热传导比率率和角碰触热传导比率率,会采取ψlength和ψpoint来带表,如若在如图ψ 值、当面直接积为A 时VIP的周长l及角的总数n,VIPs总体的热传导比率比率Ue可以方程式(1)来描素









下面讲讲了真空度热膨胀板(VIP)的的结构基本原理及3项核心技术设备点。