小空气间隙对隔热效果的影响研究开题报告
2021-03-11 12:03
1. 研究目的与意义（文献综述）
在以往研究隔热材料时，多为实在可见的隔热材料，但随着科学技术的发展，看不见的空气层的隔热效果也逐渐引起了关注。“空气层”所形成的隔热材料主要是指将空气围合起来，形成相对封闭的空气层，从而具有隔热的能力。“空气层”的隔热过程与固体材料层的不同，它实际上是在一个有限的空间内的两个表面之间的热转移过程包括对流换热和辐射换热，而非纯导热过程，所以空气层热阻和空气层厚度之间不存在成比例的增长关系。「1」
近几年来，国内外针对小空气间隙的隔热效果进行了一系列的研究，在对空气的隔热效果的影响一般采用有限元法计算温度场，国外方面的主要研究成果有：「2」e.g.r.eckert将空气中的导热与自然合并对流一起考虑，引入了“当量导热系数”的概念。「2」然后是有限差分法和有限元法在温度场计算中的广泛使用，1974年，g.comini等利用有限元法来研究非线性热传导问题，「3」1994年，印度的kumar和bhaduri设计了一个三维gmaw焊接温度场的有限元模型。
而国内对空气层的隔热研究与使用有限元法计算温度场都取得了一定的进展。「4」国内上海交通大学汪建华等人和日本大阪大学合作对三维焊接温度场的有限元分析进行了研究，并对焊接温度场如何提高精度等问题进行了探究。河海大学的朱岳明等人对大体积混凝土工程中的非稳态温度场问题，提出了一种在算法理论上正确严密的有限单元法数值计算法。「5」西北轻工业高力明对空气夹层的隔热作用也提出了一系列的计算方式。「6」姜焕农也对空气层隔热结构的传热机理进行了分析。
2. 研究的基本内容与方案
研究的主要内容及目标
（1）学习有限元法温度场计算的相关知识；
（2）完成小空气间隙下传热计算方法的研究；
3. 研究计划与安排
| 周 次（时间） | 工 作 内 容 |
| 1（2.20~ 2.24) | 阅读参考文献，整理文献检索摘要。
|
| 2-3（2.27~3.10） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报 告。 |
| 4（3.13~3.17） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。
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| 5~ 6（3.20 ~ 3.31） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文 |
| 7~ 8（4.3~ 4.14） | 绘图，撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 9 ~ 11（4.17~ 5.5） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类），绘图。 |
| 12（5.8 ~ 5.12） | 完成绘图，并完成网上提交毕业设计说明书 |
| 13（5.15 ~ 5.19） | 学生书面提交毕业设计说明书、图纸或论文，并打印成册。并书面提交答辩申请，并作答辩准备； |
| 14（5.22~ 5.26） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 15（5.29~ 6.2） | 毕业设计答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
4.参考文献
[1]高力明.空气夹层隔热作用的讨论——带有空气夹层的一维复合平壁传热计算机分析[j]硅酸盐通报 1983,2:15-23.
[2]徐维新.隔热材料及空气隔热层对陶瓷活塞热负荷的影响分析[j]车辆与动力技术 1988,4:54-62
[3]姜焕农.对有空气隔层隔热结构的计算和分析[j]造船技术 1992，10：28-31
[4]陈远鸿.双层被覆温室之空气层内隔热设计与效率研究[d]台湾大学 2004
[5]黄友生.“空气层”在湖南地区建筑外围护结构中的保温隔热作用研究[j]中南大学 2011
[6]李金平.不确定性温度场和结构的分析方法研究[d]西安电子科技大学 2009
