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          納米復合隔熱材料等效導熱系數辨識結果

          2020-04-14 09:52:58??????點擊:1339
          納米復合隔熱材料等效導熱系數辨識結果
          基于實驗測量瞬態溫度數據(圖2),對納米復合隔熱材料在氮氣氣氛、常壓、常溫到1090K范圍內等效導熱系數獨立進行10次辨識并取均值,所得結果見圖6(a),其中的誤差限體現10次獨立辨識所得結果的方差水平??梢姷刃嵯禂惦S溫度升高呈非線性上升趨勢,介于0.027~
          0.043W/(m·K)。文獻[12]報道與本文成分、各成分的份額、材料的孔隙率等參數均相近的納米復合隔熱材料在常壓、300~1000K范圍內的等效導熱系數理論預測結果,其中預測過程中材料的微觀結構基于DLCA(diffusion-limited cluster-cluster aggregation)方法建立,材料的輻射特性基于常溫下其成分的光學性質和Lorenz-Mie散射理論計算而得。本文的辨識結果比文獻[12]中報道的理論預測結果普遍低20%~35%,造成該現象的原因可能包括:1)本文用于實驗測量的納米復合隔熱材料內可能存在未知熱性質的雜質;2)文獻[12]中基于DLCA方法生成的納米復合隔熱材料微觀結構與本文測試樣件的真實結構之間存在差異;3)由于高溫光學性質缺乏,且不同文獻報道的SiC材料在常溫下的光學性質差異極大[2324],因而,基于SiC塊材在常溫下的光學性質和Lorenz-Mie散射理論可能無法準確預測獲取納米復合隔熱材料中SiC遮光劑在不同溫度下的輻射特性,從而影響等效導熱系數的預測結果。圖6(b)所示為基于辨識獲得的等效導熱系數求解方程(1)所得材料在x=L/2位置處的瞬態溫度與相應的實驗測量瞬態溫度的對比情況??梢?,二者吻合良好,在不同時刻下的最大偏差不超過
          1.0%,說明辨識獲取的等效導熱系數參數可用于納米復合隔熱材料瞬態熱特性的準確預測。

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