高温环境下硅酸铝纤维的隔热才能

  刘婷婷蒋立异南京理工大学机械工程学院，南京210094)硅酸铝纤维供货商往往只供给客户硅酸铝纤维在某一温度的热导率，难以辅导隔热结构的规划。本文针对市场上常用的硅酸铝纤维板，规划了隔热功能测验设备，试验取得硅酸铝纤维温度随时刻的改变曲线，并进行了有限元仿真剖析。研讨标明，硅酸铝纤维隔热作用安稳且具有必定的抗热辐射才能。有限元剖析成果与试验数据根本共同，阐明选用有限元剖析方法可以支撑规划人员较好猜测隔热作用。关键词硅酸铝纤维，隔热功能，温度，ANSYS，边界条件中图分类号:TB35DOI:10．3969sn．10072330．2014．06．014Heat-ShieldingPropertiesAluminumSilicateFiberHighTemperatureEnvironmentWANGChaoLIUTingtngJIANGLiyiLIAOWenheMechanicalEngineering，NanjingUniversiScienceechnology，Nanjing210094)AbstractGeneralaluminumiberonloffercusomersthermalconductemperature，whichmakegnthostudy，inorderprovidrelemperaturedatnumerialexperimentheat-shieldingpropertaluminumhighemperatureenvironmentindicatesheatinsulciencyaluminumwiththermalradinumbericalcalculgreedwithexperimentaldattudyaboveolidtheoryructure．KeywordsAluminumiber，Heat-shieldingpropertes，Temperature，ANSYS，Boundarycondi导言跟着出产配备功率的进步，出产的悉数进程中的发热量成为不行忽视的问题。尤其是在带有变频器或励磁线圈的大功率设备中，其内部的涡流会发生极高的热量。而在许多部件上因为空间、本钱和技能的许多约束，不行能运用水冷硅酸铝纤维资料在工业中现已有40年的使用前史，从耐热资料、绝热资料展开成为隔热资料，其使用领域已广泛触及动力、化工、冶金、航空航天以及新式隔热资料的开发。现在，硅酸铝纤维制品首要有纤维垫、纤维毡、纤维板、纤维纸、纤维绳和各类织物等，尤其是厚度薄、质量轻、强度高的硅酸铝纤维纸的研讨开发，现已引关于硅酸铝纤维的研讨，研讨者首要重视其微观结构和新资料的开发使用。北京科技大学杨海龙博士总结了硅酸铝纤维在高温常压下的热导率及热安稳性的改变特性，但对资料的隔热功率、温度改变进程及散布触及不多。华南理工大学赵传山教授研讨了硅酸铝纤维的制备条件，以为纤维浓度、增强中，硅酸铝纤维供货商往往只提收稿日期:201411基金项目:国家自然科学基金(51375242)浙江省重中之重学科敞开基金赞助课题作者简介:王超，1990年出世，硕士研讨生，首要是做高端配备规划与制作技能。Eshizilukou5252@163通讯作者:**婷，1975年出世，博士，副教授，首要是做高端配备数字njustedu．cnliutingting宇航资料工艺http:．yhclgy．co供应客户硅酸铝纤维在某一温度的热导率，而缺少针对详细使用于环境的功能参数，难以辅导隔热结构的规划。本文针对硅酸铝纤维展开高温环境隔热试验，经过测定高温下硅酸铝纤维的温度散布及改变研讨其隔热功能，选用ANSYS进行建模并比照剖析，得出与试验符合的导热模型，为硅酸铝隔热产品的选用供给相关根据。试验热围板外侧的、隔热围板内侧的两个测温点为下侧测温点)、基板边用于把握加热基板的温度均匀性状况。此外，在剖析中取试验成果经过试验收集取得隔热资料的值存在小范围的误差，且设定温度与实践操控温度最大误差为试验规划选用图所示的试验设备，经过感应加热方法加热尺度为100mm100mm别处于800、1000的高温状况，在基板四周围挡高100mm、厚度cm的硅酸铝纤维板，在基板下放mm厚的硅酸铝纤维板。选650，800比热容为900感应加热基板中心设定温度曲线和实践操控温度曲线Fiedefinedandactualcurvescenter感应加热试验结构示意图FiSchemeheatingexperment试验对硅酸铝纤维进行800000的隔热试验，基板从常温抵达800000的温升线如图示，首先将基板快速加热至预设温度，之后调整感应加热器功率使基板温度坚持稳定。在温度到达设定温度的一起进行第一次温度丈量，今后每两分钟使用红外测温仪收集一次测温点温度。试验以基板中心点温度为操控参阅温度个测温点:隔热底板上的两个测温点的高温试验后，在硅酸铝纤维板底板上发生了显着的黑色印记，在基板边际温度最高，烧伤最显着。将硅酸铝纤维截开，发现接近基板边际的内层资料有发黑的现象。与隔热底板比较，隔热围板的外表在试验前后根本无改变。在实160，在基板边际的最高温度为120。在隔热底宇航资料工艺http:．yhclgy．co板的中心方位，存在细微的黑色烧伤现象，该方位是隔热底板上散热最差的方位，简单积累热量。硅酸铝纤维板各点温度散布表Tab．aluminumsilicatefiber8001000时刻750630168．910720104．670610100．86074093．89．99115．119124．730100．114178．172115．180111．73120．92128．4．850760131．．860730131．．9．硅酸铝纤维内外壁温度曲线Ficurvesaluminumsilinternalexternalwal数值核算为了验证试验剖析正确性，取得硅酸铝纤维高温环境下隔热温度散布的一般模型，本文选用有限元方法来进行仿真剖析。树立模型硅酸铝纤维的传热方法比较单一，首要触及固体