納米多孔材料傳熱特性分析研究.pdf

1、納米多孔復(fù)合材料是新型熱防護(hù)系統(tǒng)中的核心部分，其熱物理性質(zhì)的變化對(duì)熱防護(hù)系統(tǒng)的性能有著重要影響，深入研究和了解納米多孔材料的傳熱機(jī)理及微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱性能的影響，能夠更有效的開發(fā)性能良好、經(jīng)濟(jì)適用的納米多孔材料，對(duì)提高熱防護(hù)系統(tǒng)的隔熱性能具有重要的指導(dǎo)意義。
　　根據(jù)電鏡掃描觀察到的復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)氣凝膠部分和纖維部分分開進(jìn)行表征。采用基于過(guò)程的構(gòu)造方法對(duì)純氣凝膠的多孔隨機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)重構(gòu)，編寫了相應(yīng)的程序，對(duì)控制納米多孔材

2、料微觀結(jié)構(gòu)特征的三大基本構(gòu)造參數(shù)進(jìn)行分析，構(gòu)造了實(shí)例。提出了一種纖維氣凝膠隨機(jī)結(jié)構(gòu)生成方法，構(gòu)造了不同參數(shù)下的實(shí)例。
　　考慮納米二次顆粒、顆粒間接觸、氣固耦合以及尺度效應(yīng)，建立了氣凝膠的微觀傳熱的解析模型，計(jì)算了氣凝膠的等效熱導(dǎo)率，分析了微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)、密度、壓力、溫度、氣體氛圍等對(duì)氣凝膠熱導(dǎo)率的影響，模型結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　建立了基于孔隙尺度的氣凝膠數(shù)值傳熱模型，采用格子Boltzmann方法計(jì)算氣凝膠內(nèi)