纤维隔热材料传导和辐射性质的反演方法的研究(4)_毕业论文

毕业论文移动版

毕业论文 > 物理论文 >

纤维隔热材料传导和辐射性质的反演方法的研究(4)

(3)辐射

物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。物体发出辐射能的原因多种多样,其中因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。纤维隔热材料的固相物质可以产生热辐射,辐射可以通过气孔或者空隙传递,或者透过固相物质传递,同时也会由固相物质吸收之后再辐射出去[8]。有研究的结果表明,在较高的温度的情况下,纤维隔热材料中的辐射的传热量可以占到总传热量的40%~50%。如果是再真空条件下的话,辐射传热甚至高达90%。文献综述

纤维隔热材料的各种传热机制在不同的条件下对总热流的贡献也是不同的,而且各种传热机制之间也容易发生耦合的现象。

1。3 热辐射确定方法的研究现状

1。4 主要研究内容

本研究以纤维隔热材料为研究对象,对其热性质进行反演分析,主要研究内容包含了以下几个部分:

(1)建立纤维隔热材料的传导-辐射热分析模型;

(2)建立纤维隔热材料传导及热辐射性质的反演方法;

(3)编写纤维隔热材料传导及热辐射性质的反演程序;

(4)基于提供的实验数据进行材料传导及热辐射性质的反演,并简单验证方法的正确性。

2 辐射-传导分析模型的建立和计算

2。1 辐射-传导分析模型的建立

由之上的分析,我们可以知道纤维隔热材料有多种传热机制:固体导热、纤维孔隙的气体导热、自然对流及纤维的参与介质之间的辐射换热。纤维材料内的自然对流可以忽略不计。所以只考虑传导和辐射两种传热机制的一维传热能量守恒方程为:来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

受到下列初始条件和边界条件的限制:

其中是辐射换热源项,定义为:

对于纤维隔热材料的辐射场的辐射传递方程(RTE)为:

式(2。6)中,左边表示在给定的方向上辐射强度梯度,右边第一项表示因为介质散射和吸收导致的辐射强度的衰减,右边第二项表示由于介质本身的发射而导致的辐射强度的增加,右边第三项表示其他方向上的入射辐射而散射到方向上导致的辐射强度的增强。

可以看出,为了研究纤维隔热材料内的辐射传热,光谱的消光系数和散射反照率的相关知识是必要的,罗斯兰平均消光系数可以根据以下公式获

(责任编辑:qin)