赵俊杰
- 作品数:8 被引量:38H指数:4
- 供职机构:清华大学机械工程学院热科学与动力工程教育部重点实验室更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域:动力工程及工程热物理一般工业技术化学工程自然科学总论更多>>
- 气凝胶-遮光剂复合材料中遮光剂的辐射特性被引量:10
- 2012年
- 气凝胶-遮光剂复合隔热材料相比纯气凝胶,抑制辐射透过能力强,能显著提高材料在高温下的隔热性能.本文根据Mie散射理论、Beer定律及辐射传热方程,建立遮光剂的辐射特性预测模型,对不同粒径的碳黑遮光剂以及炭黑、碳化硅和氧化锆3种遮光剂的辐射性能进行计算.结果表明:在3—7.5μm的入射光波段或中高温使用环境时,添加遮光剂的气凝胶复合材料比纯气凝胶材料的消光系数有大幅提升;在固定的遮光剂质量分数下,炭黑遮光剂的最佳粒径为2—3μm;3种遮光剂中,炭黑遮光剂遮光性能最优,其次为SiC和ZrO2遮光剂,但炭黑遮光剂耐高温性能较差,因此,最佳的复合隔热材料应采用梯度设计方案,即在低温端加入炭黑遮光剂,而在中高温端加入SiC或ZrO2遮光剂.
- 孙夺王晓东段远源赵俊杰
- 关键词:气凝胶遮光剂消光系数热导率
- 二氧化硅气凝胶的气相热导率模型分析被引量:13
- 2012年
- 气凝胶是一种超级隔热材料,具有极低的整体热导率。气凝胶的纳米多孔网络结构极大限制了气体分子热运动,使得气凝胶中的气相热导率低于自由气体的气相热导率。本文介绍并讨论了气凝胶气相热导率的基本理论和模型,考察了孔径尺度和气凝胶固相骨架对气相热导率的影响。结果表明,气凝胶气相热导率随气压和孔径的减小而迅速降低,随气凝胶密度的增大而降低。当压力极低时,气凝胶的气相热导率远低于常压下大空间的静止空气。气凝胶纳米固体网格对气相热导率存在重要影响,在(0.01~100)×105 Pa的压力范围内影响尤其显著。
- 段远源林杰王晓东赵俊杰
- 关键词:气凝胶孔径纳米孔
- 含水量及相关散射对气凝胶辐射传热的影响被引量:1
- 2014年
- 将分层颗粒的米氏散射理论应用于气凝胶体系,计算含水气凝胶的消光系数,并考虑气凝胶中的相关散射,使用几种已有模型对计算结果进行修正。计算结果与实验数据对比表明,考虑气凝胶含水对计算结果有所改进,而引入相关散射后计算结果改进不明显。
- 段远源于海童王晓东赵俊杰
- 关键词:气凝胶消光系数
- 微细通道内蒸发薄液膜区壁面滑移及微流动特性被引量:5
- 2009年
- 基于扩展Young-Laplace方程和动力学理论研究微通道中蒸发薄液膜区固液界面附近流动和传热特性,考虑压力特征、壁面滑移和温度跳跃建立物理模型。利用边界层近似,提出一种计算固液界面吸附微液层热阻的方法,导得固液界面的热阻和温度。数值模拟结果表明,壁面微流动会降低毛细压力梯度,增加壁面热阻,降低液相过热度,恶化液膜铺展和传热性能,在薄液膜区不可忽略。阐明壁面微流动含义,指出滑移系数与吸附流动微液层厚度的关系。
- 赵俊杰彭晓峰段远源
- 关键词:蒸发薄液膜固液界面滑移系数
- 纳米复合隔热材料辐射与导热耦合传热被引量:4
- 2012年
- 气凝胶是一种纳米多孔隔热材料,但力学强度差,通常添加纤维来提高材料的力学性能。建立基于光学厚的导热与辐射耦合传热模型,揭示纤维种类对气凝胶纤维复合材料的隔热影响机制。结果表明,高温下石英纤维b的消光系数最大,抑制辐射能力最强,钠钙玻璃纤维抑制辐射能力最差。纤维的选择对提高材料的隔热性能有显著的影响。纤维复折射系数平均值越大,同时围绕平均值向下波动越小,其消光系数越大。本文研究的4种复合材料,加入石英纤维b的复合材料的高温整体热导率最低。
- 赵俊杰段远源王晓东王补宣
- 关键词:气凝胶纤维消光系数
- 红外遮光剂颗粒的光学和辐射特性分析被引量:7
- 2012年
- 气凝胶是一种纳米多孔高效隔热材料,但抑制高温辐射能力较差,通常添加遮光剂颗粒以提高材料的高温隔热性能。基于改进的Kramers-Krnig(KK)关系式和Mie散射理论,建立获得遮光剂颗粒复折射系数的求解模型,揭示遮光剂种类、直径对气凝胶-遮光剂复合材料的隔热影响机制。结果表明,遮光剂的添加种类、直径、体积含量对气凝胶-遮光剂复合隔热材料高温辐射特性有较大影响。高温下,SiC的最佳消光粒径为3μm。中低温下炭黑是较为理想的遮光剂;中高温下SiC和TiO2是较为理想的遮光剂。理想的遮光剂在近红外区应具有较大的复折射系数。
- 赵俊杰段远源王晓东王补宣
- 关键词:气凝胶遮光剂消光系数
- 微通道内蒸发薄液膜区非平衡相变及流动特性
- 基于扩展Young-Laplace方程和动力学理论研究微通道中蒸发薄液膜区的界面流动和传热特性,考虑压力特征建立物理模型,推导出固液界面的热阻和温度,探讨大过热度和微尺度下的薄液膜特征。数值模拟结果表明,较大过热度下薄液...
- 赵俊杰彭晓峰段远源
- 关键词:微通道蒸发薄液膜传热特性非平衡相变
- 文献传递
- 基于微观结构的气凝胶热导率分析被引量:3
- 2013年
- 基于近真实的气凝胶复杂结构,提出气固耦合导热的并联比例因子,考虑气凝胶微观结构特征和纳米尺度导热效应,建立解析法模型。结果表明本模型能较好预测不同压力、温度、密度及不同微观结构的气凝胶整体热导率,能快速应用于气凝胶热物性的构效关系的预测和优化。常温下气凝胶整体热导率在密度130kg·m^(-3)时取得极小值。高温下整体热导率随二次颗粒数量的增多而减小。气凝胶在高温下的隔热性能主要受气凝胶二次颗粒数密度的影响。
- 赵俊杰于海童段远源王晓东王补宣
- 关键词:气凝胶微观结构