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超深井控温钻井隔热涂层参数影响机制研究
1
作者 宋先知 姚学喆 +2 位作者 许争鸣 周蒙蒙 王庆辰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期126-135,共10页
为揭示隔热涂层对超深井井筒温度场的影响规律,针对隔热涂层与钻杆的导热特点,采用传热热阻形式计算钻杆的综合传热系数,构建了考虑钻杆内隔热涂层影响的超深井井筒–地层瞬态传热模型,并采用有限差分法对模型进行离散,利用高斯–赛德... 为揭示隔热涂层对超深井井筒温度场的影响规律,针对隔热涂层与钻杆的导热特点,采用传热热阻形式计算钻杆的综合传热系数,构建了考虑钻杆内隔热涂层影响的超深井井筒–地层瞬态传热模型,并采用有限差分法对模型进行离散,利用高斯–赛德尔算法进行迭代求解。通过理论分析和现场数据验证了模型的准确性。研究发现,钻杆内隔热涂层的导热系数对井底循环温度影响显著,随着导热系数减小,井筒环空温度迅速降低,出口温度升高;隔热涂层的厚度和长度对井筒温度也有重要影响,隔热涂层厚度越大,井底循环温度越低。这些发现为超深井钻井过程中井筒温度的调控和隔热钻杆参数的优选提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 超深井 钻井 井筒温度 隔热涂层 钻杆 综合传热系数
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BaSO_(4)/ZrO_(2)隔热涂层的制备及性能
2
作者 武娅娣 谢松伯 +3 位作者 杨丽丽 郑益华 冼学权 黄志民 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第7期126-133,共8页
[目的]BaSO_(4)不仅成本低,来源丰富,而且具有较高的太阳光反射比和半球发射率,但作为隔热填料应用于涂料中时,隔热性能不如金红石型TiO_(2)和SiO_(2),因此需要对BaSO_(4)进行改性以提升其隔热性能。[方法]以BaSO_(4)及ZrO_(2)粉体为原... [目的]BaSO_(4)不仅成本低,来源丰富,而且具有较高的太阳光反射比和半球发射率,但作为隔热填料应用于涂料中时,隔热性能不如金红石型TiO_(2)和SiO_(2),因此需要对BaSO_(4)进行改性以提升其隔热性能。[方法]以BaSO_(4)及ZrO_(2)粉体为原料,通过煅烧法获得BaSO_(4)/ZrO_(2)粉体,并以BaSO_(4)/ZrO_(2)粉体为隔热填料,纯丙乳液为成膜物质,制备BaSO_(4)/ZrO_(2)隔热涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对粉体的化学结构及形貌进行表征,并探讨ZrO_(2)添加量对涂层性能的影响。[结果]随着ZrO_(2)添加量的增加,涂层的太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率均先升高后降低,隔热温差先增大后减小。当ZrO_(2)添加量为5%(质量分数)时,涂层的太阳光反射比为0.809,近红外反射比为0.785,半球发射率为0.92。此时,BaSO_(4)/ZrO_(2)涂层的隔热温差达到11.29℃,与BaSO_(4)涂层相比高3.12℃,与以未煅烧BaSO_(4)/ZrO_(2)制备的涂层相比高4.52℃。[结论]本研究结果可为基于改性BaSO_(4)的隔热涂料技术和产品的开发提供参考。 展开更多
关键词 硫酸钡 氧化锆 煅烧 纯丙乳液 隔热涂层 半球发射率 太阳光反射比
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新型隔热涂层对发动机性能的影响
3
作者 王斌 贾德民 +2 位作者 孙楠楠 齐少豹 石磊 《车用发动机》 北大核心 2024年第3期25-29,41,共6页
在发动机上采用隔热技术可以减少传热量,降低热损失,提高热效率,提高发动机的排气能量。对一种新型的隔热涂层——低导热系数、低热容隔热涂层进行了研究,研究发现,将该种新型隔热涂层喷涂于活塞壁面后,活塞壁面温度随缸内气体温度的变... 在发动机上采用隔热技术可以减少传热量,降低热损失,提高热效率,提高发动机的排气能量。对一种新型的隔热涂层——低导热系数、低热容隔热涂层进行了研究,研究发现,将该种新型隔热涂层喷涂于活塞壁面后,活塞壁面温度随缸内气体温度的变化而变化,即膨胀冲程随缸内温度升高而升高,进气冲程随缸内温度降低而降低,该属性有效减少了壁面传热且避免了进气加热。在一台重型发动机上使用新型涂层活塞对发动机的性能进行仿真试验研究,发现具有一定材料属性且合适厚度的新型隔热涂层可以减少活塞的传热量,提高发动机的热效率和排气能量。 展开更多
关键词 发动机 隔热涂层 传热 热效率
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隔热涂层对活塞温度场及应力场的影响分析 被引量：1
4
作者 宋庆军 李文平 +3 位作者 王明明 王吉洋 邓飞 邵亮 《汽车工艺与材料》 2023年第6期51-57,共7页
以汽车发动机铝合金活塞为研究对象,建立等离子喷涂涂层隔热性能分析仿真模型,综合分析粘接层材料及孔隙率对涂层隔热性能的影响,并对涂层样块进行隔热性能试验。结果表明:隔热涂层的存在使活塞金属基体的温度显著降低,其中ZrO2隔热层+N... 以汽车发动机铝合金活塞为研究对象,建立等离子喷涂涂层隔热性能分析仿真模型,综合分析粘接层材料及孔隙率对涂层隔热性能的影响,并对涂层样块进行隔热性能试验。结果表明:隔热涂层的存在使活塞金属基体的温度显著降低,其中ZrO2隔热层+NiCrAlY粘接层的组合隔热性能最好,且随着粘接层孔隙率的增加,涂层隔热性能提升,但孔隙率过大会导致涂层与基体的机械结合强度降低,综合考虑隔热性能与结合强度结果,涂层粘接层的最佳材料为NiCrAlY、最佳孔隙率为10%,喷涂上述隔热涂层后,在实际工况条件下活塞的等效热应力值满足产品设计要求。 展开更多
关键词 隔热涂层 活塞 温度场 应力场
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涡轮发动机高温隔热涂层内的传热研究 被引量：10
5
作者 王平阳 谈和平 +1 位作者 刘林华 罗剑峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期268-273,共6页
高温环境中的金属部件 ,通常采用表面涂层技术以降低金属材料的温度和热力梯度。氧化锆、陶瓷等涂层材料对热辐射是半透明的 ,因此 ,高温下涡轮发动机的热分析需要考虑涂层内辐射换热的影响。本文考虑了各种界面辐射特性 :不透明界面和... 高温环境中的金属部件 ,通常采用表面涂层技术以降低金属材料的温度和热力梯度。氧化锆、陶瓷等涂层材料对热辐射是半透明的 ,因此 ,高温下涡轮发动机的热分析需要考虑涂层内辐射换热的影响。本文考虑了各种界面辐射特性 :不透明界面和半透明界面 ,镜反射和漫反射。采用光线踪迹 /节点分析法计算了吸收、各向同性散射性介质内的辐射传递系数。结合控制容积法数值模拟了涡轮叶片和燃烧室衬垫涂层内的辐射与导热瞬态耦合换热。 展开更多
关键词 隔热涂层 传热 数值模拟 涡轮发动机
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不同典型气候区内建筑屋面及外墙使用隔热涂层后节能作用的分析与评价 被引量：10
6
作者 徐斌 龙林爽 +1 位作者 孟宪春 叶宏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期670-676,共7页
利用典型气象年逐时数据,讨论寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区典型城市的建筑在屋顶和外墙上使用低太阳辐射吸收率的隔热涂层后,全年空调和采暖能耗变化的情况。发现在属寒冷地区的北京使用隔热涂层,建筑冬季采暖能耗的增加量超过夏季空... 利用典型气象年逐时数据,讨论寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区典型城市的建筑在屋顶和外墙上使用低太阳辐射吸收率的隔热涂层后,全年空调和采暖能耗变化的情况。发现在属寒冷地区的北京使用隔热涂层,建筑冬季采暖能耗的增加量超过夏季空调能耗的减少量,这类地区更适合使用降低热损的保温层;在属夏热冬冷地区的上海,隔热涂层对全年能耗的影响与冬季采暖的方式有关:当采暖的能效比(EERh)与空调能效比(EERc)满足EERh/EERc<1.24时,使用隔热层全年没有节能收益;而采用集中暖气供暖方式(EERh=4.3),无保温层的建筑加装隔热涂层后,全年节能收益可达5.54kWh/m2,有保温层的建筑加装隔热涂层,全年节能收益也可达1.28kWh/m2。在属夏热冬暖地区的广州,与使用保温层相比,使用隔热涂层降低建筑空调能耗的效果更显著,全年单位面积节能收益是加装保温层时的2.65倍。 展开更多
关键词 建筑节能 隔热涂层 全年能耗
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隔热涂层降低建筑空调负荷效果的参数分析 被引量：6
7
作者 徐斌 叶宏 +2 位作者 葛新石 焦冬生 庄双勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期857-865,共9页
从降低建筑空调负荷的角度出发,对外壁面有隔热涂层的房间建立了稳态传热模型,用数值方法逐一分析了涂层的各种参数,包括导热系数、厚度、表面太阳吸收率、发射率以及地区因素等对空调负荷的影响。研究发现：隔热涂层能显著降低空调负... 从降低建筑空调负荷的角度出发,对外壁面有隔热涂层的房间建立了稳态传热模型,用数值方法逐一分析了涂层的各种参数,包括导热系数、厚度、表面太阳吸收率、发射率以及地区因素等对空调负荷的影响。研究发现：隔热涂层能显著降低空调负荷及能耗；仅当涂层热阻与墙体热阻之比大于0．2时,涂层导热系数的降低才会对空调负荷产生显著影响；涂层表面太阳吸收率和发射率对空调负荷的影响非常大,是起主导作用的因素；隔热涂层用在太阳辐照密度越大、日最高气温越低、日较差越大的地区节能率越高,越有利于发挥其降低空调负荷及日累计能耗的功能；决定着空调运转时间长短的当地室外气温分布状况对于评价隔热涂层节能效果也有重要影响。 展开更多
关键词 隔热涂层 空调负荷 建筑节能
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隔热涂层对磨床主轴动静压轴承热变形的影响研究 被引量：4
8
作者 张华 郭力 +1 位作者 许怡赦 胡靖 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期67-74,共8页
为了减少热变形,提高高速精密磨床砂轮主轴系统的精度,将隔热涂层应用于深浅油腔动静压轴承.应用FLUENT和ANSYS两个有限元软件联合仿真分析了不同厚度与不同热导率的隔热涂层在不同的动静压轴承供油压力、主轴转速等因素下的轴承热-结... 为了减少热变形,提高高速精密磨床砂轮主轴系统的精度,将隔热涂层应用于深浅油腔动静压轴承.应用FLUENT和ANSYS两个有限元软件联合仿真分析了不同厚度与不同热导率的隔热涂层在不同的动静压轴承供油压力、主轴转速等因素下的轴承热-结构特性.结果表明:动静压轴承的温度和热变形以及它们的均布程度,都随着隔热涂层厚度的增大逐渐降低,随着隔热涂层热导率的减小而减小,随着轴承供油压力的增加而减小,随着轴承主轴转速的减小而减小;隔热涂层还具有均化轴承温度场和热变形分布的作用.高性能隔热涂层将明显降低轴承主轴热变形并且使其热变形均布,最终明显提高高速精密磨床砂轮主轴系统的加工精度. 展开更多
关键词 高速精密磨床 主轴 液体动静压轴承 隔热涂层 温度场 热变形
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有隔热涂层的气膜冷却火焰筒壁温计算 被引量：4
9
作者 李名家 曲哲 +1 位作者 林枫 李伟顺 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期481-484,515,共5页
对薄壁火焰筒,给出了壁温计算模型和计算方法,应用该方法进行了某环管型燃烧室火焰筒壁温计算,查找了该燃烧室火焰筒一次主燃孔出现裂纹的原因,并研究了气膜冷却、隔热涂层及其厚度对壁温径向和轴向分布的影响。结果表明:火焰筒最高壁温... 对薄壁火焰筒,给出了壁温计算模型和计算方法,应用该方法进行了某环管型燃烧室火焰筒壁温计算,查找了该燃烧室火焰筒一次主燃孔出现裂纹的原因,并研究了气膜冷却、隔热涂层及其厚度对壁温径向和轴向分布的影响。结果表明:火焰筒最高壁温946℃,符合火焰筒对最高壁温的设计要求;火焰筒一次主燃孔附近壁温分布梯度较大,是热应力易集中的地方,为查找火焰筒故障原因提供了依据;气膜冷却和隔热涂层能显著降低火焰筒壁温,有效改善壁温径向和轴向分布;隔热涂层厚度对火焰筒壁温影响很小。 展开更多
关键词 火焰筒 隔热涂层 气膜冷却 壁温计算
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织物用隔热涂层材料及其涂层技术的研究进展 被引量：7
10
作者 吴强 马苏扬 周一丹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期9-11,共3页
织物用隔热涂层能够在基本不消耗资源的情况下实现织物降温或保温的功能,是一种新型功能性涂层,具有较好的应用前景。综述了国内外织物用隔热涂层的研究方法与应用进展,介绍了其涂层材料以及涂层技术的研究概况,并列举了国内外织物用隔... 织物用隔热涂层能够在基本不消耗资源的情况下实现织物降温或保温的功能,是一种新型功能性涂层,具有较好的应用前景。综述了国内外织物用隔热涂层的研究方法与应用进展,介绍了其涂层材料以及涂层技术的研究概况,并列举了国内外织物用隔热涂层的部分研究工作,重点对织物用隔热涂层的今后的发展进行了展望。提出了织物用隔热涂层在原材料、涂层技术、测试装置、生产设备以及功能性等方面的研究方向。 展开更多
关键词 隔热涂层 织物 材料 技术
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微弧等离子喷涂制备空心莫来石隔热涂层研究 被引量：3
11
作者 侯平均 王汉功 +2 位作者 汪刘应 华绍春 吴永发 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1108-1113,共6页
采用微弧等离子喷涂方法制备了空心微珠莫来石隔热涂层。研究了涂层的结合强度、隔热性能和抗热震性能。实验结果表明：拉伸断裂发生在莫来石涂层内，涂层的平均结合强度约为5．63MPa；稳态测量涂层隔热温度，当涂层表面温度为400℃～80... 采用微弧等离子喷涂方法制备了空心微珠莫来石隔热涂层。研究了涂层的结合强度、隔热性能和抗热震性能。实验结果表明：拉伸断裂发生在莫来石涂层内，涂层的平均结合强度约为5．63MPa；稳态测量涂层隔热温度，当涂层表面温度为400℃～800℃时，涂层的隔热温度变化范围为11．5℃～40℃；热震温度为400℃～800℃间隔100℃时，涂层的抗热震次数分别为165、135、117、81和34次；涂层先从试样边沿开始剥落，并呈加速剥落的趋势。涂层失效主要原因是由于热震过程中残余应力积聚造成的。 展开更多
关键词 材料表面与界面 微弧等离子喷涂 莫来石 隔热涂层 结合强度 抗热震性能
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发动机喷管隔热涂层的设计和模拟计算 被引量：9
12
作者 张津 吴护林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期209-211,共3页
喷管是各种喷气或反作用发动机的重要部件 ,发动机通过高温和高压燃气由喷管向后喷出而获得向前的推力 ,燃气以对流和辐射的方式向喷管壁面放热 ,导致喷管温度急剧上升 ,为此采取等离子喷涂陶瓷涂层隔热防护 ,实际连续测量喷管壁温几乎... 喷管是各种喷气或反作用发动机的重要部件 ,发动机通过高温和高压燃气由喷管向后喷出而获得向前的推力 ,燃气以对流和辐射的方式向喷管壁面放热 ,导致喷管温度急剧上升 ,为此采取等离子喷涂陶瓷涂层隔热防护 ,实际连续测量喷管壁温几乎是不可能的 ,因此通过模拟计算预示喷管工作过程中的壁温分布是非常重要的。本文根据高温发动机喷管的受热特点 ,对喷管内壁设计了 6种热喷涂涂层 ,利用Marc软件及Mentat前后处理程序 ,建立了轴对称喷管的物理模型 ,仿真计算了在不同涂层下喷管受固定温度热载时的温度场 ,分析了受热最严重的喉截面瞬态受热温度分布 ,为合理选择喷管基材及涂层材料。 展开更多
关键词 隔热涂层 热障涂层 发动机喷管 有限元法 温度场 航空发动机
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双线桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构涂刷反射隔热涂层影响分析 被引量：4
13
作者 刘学毅 杨吉龙 +3 位作者 姜恒昌 康维新 杨荣山 李振庭 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1005-1012,共8页
为降低持续高温对轨道结构的影响,分析反射隔热涂层在桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上的适用性。对比分析反射隔热涂层涂刷前后及不同涂刷次序下桥梁–轨道系统的纵向受力特性。研究结果表明:全桥涂刷反射隔热涂层对梁体的影响可以忽略... 为降低持续高温对轨道结构的影响,分析反射隔热涂层在桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上的适用性。对比分析反射隔热涂层涂刷前后及不同涂刷次序下桥梁–轨道系统的纵向受力特性。研究结果表明:全桥涂刷反射隔热涂层对梁体的影响可以忽略;在最不利条件下施工时,涂刷反射隔热涂层处底座板的伸缩压力增大200～400 kN,但远小于轨道板伸缩压力的降低幅度;涂刷反射隔热涂层后,轨道板伸缩压力降低约1 800 kN,有效降低了持续高温情况下轨道板上拱风险。在铁路双线桥CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上涂刷反射隔热涂层时,优先考虑轨道板受力即可;双线同时涂刷对轨道结构受力最有利。 展开更多
关键词 CRTS Ⅱ 型板式无砟轨道 反射隔热涂层 梁轨相互作用 持续高温
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半透明复合隔热涂层的瞬态热分析 被引量：2
14
作者 王平阳 程惠尔 谈和平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期180-184,共5页
将光线踪迹 /节点分析法拓展 ,用以计算具有基底、多层半透明非灰介质内的辐射与导热瞬态耦合换热 .分析了吸收 -散射性非灰复合涂层的瞬态传热特性 ;考察了不透明界面 (表面有积灰 )、半透明界面 (表面没有积灰 )的表面辐射特性以及复... 将光线踪迹 /节点分析法拓展 ,用以计算具有基底、多层半透明非灰介质内的辐射与导热瞬态耦合换热 .分析了吸收 -散射性非灰复合涂层的瞬态传热特性 ;考察了不透明界面 (表面有积灰 )、半透明界面 (表面没有积灰 )的表面辐射特性以及复杂换热边界条件 .采用具有多个波段的谱带模型模拟高散射性氧化锆的辐射特性 ,与采用双热流结合格林函数法的计算结果比较表明 ,本文的计算结果可靠、精度高 ,为工程设计提供了参考依据 . 展开更多
关键词 半透明复合隔热涂层 瞬态热分析 数值模拟 辐射换热 高级涡轮发动机
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隔热涂层与真空技术在稠油热采中的应用探讨 被引量：7
15
作者 林涛 张伟 +3 位作者 邹剑 孙永涛 宋宏志 刘海涛 《石油地质与工程》 CAS 2016年第5期127-129,142,共3页
在稠油井注热流体吞吐开采过程中，井筒隔热工艺一般以减小热传导和热对流为主，而对热辐射的控制考虑较少。为此提出了一种隔热涂层与真空技术相结合的隔热技术，该技术可将油套环空内导热系数降到最低，通过降低油管外壁发射系数达到... 在稠油井注热流体吞吐开采过程中，井筒隔热工艺一般以减小热传导和热对流为主，而对热辐射的控制考虑较少。为此提出了一种隔热涂层与真空技术相结合的隔热技术，该技术可将油套环空内导热系数降到最低，通过降低油管外壁发射系数达到降低热辐射的作用。通过WELLFLOW软件计算结果表明，该隔热技术可使井筒热损失相比传统井筒隔热工艺减小67％～80％，并且流程简单、设备便捷，在海上油田热采中具有很大的推广潜力。 展开更多
关键词 海上油田 井筒隔热 隔热涂层 真空技术
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3种黄色颜料对太阳热反射隔热涂层性能的影响 被引量：3
16
作者 杨光 邓安仲 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2017年第14期731-735,共5页
分别以冷颜料(钛铬黄和镍钛黄)和传统颜料(铁黄)制备了太阳热反射隔热涂层,探究了颜料晶体结构和光学性能对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、红外辐射率测量仪和精密色差仪表征了颜料和涂层的晶体结构、... 分别以冷颜料(钛铬黄和镍钛黄)和传统颜料(铁黄)制备了太阳热反射隔热涂层,探究了颜料晶体结构和光学性能对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、红外辐射率测量仪和精密色差仪表征了颜料和涂层的晶体结构、反射比、半球发射率和明度,采用红外灯模拟太阳热源测试了涂层的隔热性能。结果表明:与传统铁黄相比,黄色冷颜料由于晶体缺陷较少而具有更优异的反射性能。镍钛黄颜料所制涂层的隔热性能最佳。铁黄颜料晶体缺陷最多,导致其近红外反射比最低,所制涂层的隔热性能最差。3种涂层的半球发射率均在0.90以上,差别很小,具有较好的辐射散热性能。 展开更多
关键词 太阳热反射隔热涂层 冷颜料 反射比 半球发射率 晶体结构 晶粒尺寸
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隔热涂层降低建筑顶层空调动态负荷的数值模拟 被引量：1
17
作者 徐斌 叶宏 张成美 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期862-870,共9页
建立了屋顶和南外墙涂敷隔热涂层的房间的非稳态传热模型。利用该模型探讨了隔热涂层对房间空调动态负荷、日制冷量和室内热环境的影响,并采用北京、合肥、深圳3地夏季月平均气象数据,对当地建筑使用隔热涂层的节能效果进行了评估。研... 建立了屋顶和南外墙涂敷隔热涂层的房间的非稳态传热模型。利用该模型探讨了隔热涂层对房间空调动态负荷、日制冷量和室内热环境的影响,并采用北京、合肥、深圳3地夏季月平均气象数据,对当地建筑使用隔热涂层的节能效果进行了评估。研究发现:给建筑顶层外表面加装隔热涂层可显著降低房间空调负荷和日制冷量;整个夏季的空调平均日制冷量随地区的不同可降低40.0%～60.1%;隔热涂层还能显著降低房间外表面和内表面(尤其是天花板)温度的峰值和波幅,在节能的同时可改善室内热环境。 展开更多
关键词 隔热涂层 空调动态负荷 建筑节能
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陶瓷/金属梯度隔热涂层的一维非稳态传热分析 被引量：1
18
作者 李格升 卫加宁 +1 位作者 黄仕勇 肖金生 《武汉交通科技大学学报》 1998年第3期234-237,共4页
利用基于热边界层概念的积分法推导了陶瓷／金属梯度隔热涂层一维非稳态传热的近似解析解，并对此进行了分析讨论．所得到的解析解可以用于验证陶瓷／金属梯度隔热涂层的非稳态传热的数值解．
关键词 功能梯度材料 非稳态传热 隔热涂层 陶瓷 金属
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