二氧化硅气凝胶棉毡保温性能研究

论文摘要

本文根据相关标准进行理论分析，建立数学模型，并依照相关规范分别采用热箱法和圆管法，通过实验研究二氧化硅气凝胶棉毡作为墙体保温与管道保温时的保温性能。通过对实验结果的处理分析，计算出其导热系数，根据最小二乘法推导出导热系数与计算温差之间的关系式，绘制曲线，比较分析了保温材料与厚度之间的关系，同时分析反射膜对保温效果的影响，最后得到相应的结论：保温材料的层数即厚度能在一定程度上反映保温性能的好坏，但是要从实际情况出发，综合各种因素确定最佳使用厚度；反射膜虽然能提高保温效果，但过多的使用会造成相反的结果。为验证实验，并了解其内部的温度分布情况，以数值模拟软件为平台，分别对这两种保温情况进行数值模拟，通过数值模拟软件绘制出相应的温度分布图。对两种情况进行经济性分析。通过其作为墙体保温材料的经济性分析，虽然作为墙体保温材料二氧化硅气凝胶具有优于其他保温材料的特点，但现在该材料价格过高，不利于其推广使用。通过其作为管道保温的经济性分析，就本文所研究的一层相对二层情况而言，二层的经济性要优于一层。本文通过对二氧化硅气凝胶棉毡保温性能的研究，提出对我国新型保温材料进行推广和发展的要求，推动我国的节能事业向前发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 节能的措施
• 1.2.1 建筑节能
• 1.2.2 管道节能
• 1.3 保温材料
• 1.3.1 墙体保温材料
• 1.3.2 管道保温材料
• 1.4 纳米孔超级绝热材料
• 1.4.1 二氧化硅气凝胶介绍
• 1.4.2 含有二氧化硅气凝胶的绝热材料的制备
• 1.4.3 特性与应用
• 1.5 本文主要研究内容
• 1.6 本章小结
• 第2章 保温材料理论分析
• 2.1 二氧化硅气凝胶保温棉毡的铺设形式
• 2.2 二氧化硅气凝胶保温棉毡的隔热机理
• 2.3 保温材料层的理论分析
• 2.3.1 数学模型的建立
• 2.3.2 定解条件的确定
• 2.3.3 数学模型推导
• 2.4 本章小结
• 第3章 导热系数的实验测定
• 3.1 实验介绍
• 3.1.1 平板实验介绍
• 3.1.2 圆管实验介绍
• 3.2 实验测试数据的整理
• 3.2.1 单一工况下的导热系数
• 3.2.2 导热系数与计算温差关系式的整理
• 3.2.3 实验数据处理中相关系数的介绍
• 3.2.4 实验数据处理方法
• 3.3 本章小结
• 第4章 导热系数的实验测试结果
• 4.1 墙体保温测试结果
• 4.2 管道保温测试结果
• 4.2.1 一层保温材料导热系数的测试结果
• 4.2.2 双层保温材料导热系数的测试结果
• 4.2.3 三层保温材料导热系数的测试结果
• 4.3 结果分析
• 4.4 误差分析
• 4.4.1 传热温差测量误差分析
• 4.4.2 测量的不确定度
• 4.5 本章小结
• 本章附表
• 第5章 数值仿真模拟
• 5.1 数值模拟技术与有限元分析软件
• 5.2 模拟软件分析过程
• 5.3 数值模拟
• 5.3.1 平板模拟
• 5.3.2 管道模拟
• 5.4 本章小结
• 第6章 经济性分析
• 6.1 墙体保温经济性分析
• 6.2 管道保温经济性分析
• 6.3 本章小结
• 结论及展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢