变物性下半透明介质内辐射导热耦合换热.doc

文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学学术会议论文编号:123452
变物性下半透明介质内辐射导热耦合换热
收稿日期:2011-12-09
基金项目:国家自然科学基金资助项目();哈尔滨市科技创新人才基金资助(2012RFQXG079)。
作者简介:刘华(1990- ),男,博士研究生,从事半透明材料热辐射及耦合传热研究。
刘华,艾青,夏新林*
(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)
(Tel: [phone], Email: ******@hit.)
摘要:针对导热系数和衰减系数均随温度发生剧烈变化的半透明材料,建立了其一维耦合换热模型。通过蒙特卡洛法和有限体积法模拟获得材料内部的温度场以及辐射热流密度场,分析了随温度变化的物性对该类半透明材料传热特性的影响。
关键词:变物性;耦合换热;半透明材料
中图分类号: TK124 文献标识码:A

Combined Conduction-radiation Heat Transfer in Semitransparent Medium with Variable Properties
LIU Hua AI Qing XIA Xin-Lin*
(School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;
*Corresponding authors, E-mail: ******@hit.)
Abstract: The conduction-radiation heat transfer model was established in the semitransparent medium with temperature dependent thermal conductivities and extinction coefficient. MCM-FVM were used to calculate temperature field and heat flux of the medium, and the influences of temperature dependent thermal properties to heat transfer of the medium were analyzed.
Key words: temperature-dependent properties; combined heat transfer; semitransparent medium
1引言
半透明材料在太阳能高温热利用、热能与动力装置、航空航天器热防护、传统玻璃工业中都有着重要应用[1-2]。在实际应用中,很多半透明材料物性随温度、位置等因素发生变化,若物性变化较为剧烈,则在对该类半透明材料进行传热特性分析时,需要考虑物性变化对该类材料传热特性的影响。在考虑物性变化的半透明材料传热特性的研究中,目前国内外研究较多的是梯度折射率半透明介质内耦合传热,研究方法包括光线跟踪类方法[3-5]、有限体积法[6]、有限元[7-8]、离散坐标法[9]等。对于导热和辐射物性参数发生变化下的介质