文档介绍：基金项目:上海市教委重点学科资助项目(项目编号:J50603)真空绝热板绝热特性研究耿进良,韩厚德,阚安康,段全苹(上海海事大学商船学院,上海200135)摘要:真空绝热板的绝热效果取决于多方面因素,分析了真空绝热板的隔热机理及影响其绝热性能的因素,并提出了提高真空绝热板绝热效果的途径。关键词:真空绝热板;导热系数;影响因素中图分类号:TU55+1?文献标识码:A?文章编号:1004-7948(2010)12-0024-04引言真空绝热板(VacuumInsulationPane,lVIP)是一种超绝热保温材料,在其生产和应用过程中,不使用ODS物质,对环境无公害。德国巴塞尔高校的能源研究部对VIP材料的环保问题作了专门的研究,这项研究依据Eco-in?dicator99(环境指数方法),将VIP保温板与常用的隔热材料EPS进行了比较。其结果是:VIP保温板与EPS具有相近的、良好的环保性能[1]。导热系数能够达到4mW/(m?K)以下,其厚度可以降低到传统保温材料的1/3,而热阻值能够提高5~8倍[2-4]。国外对VIP的研究相对比较成熟,应用范围也比较广泛。现在美国密西根州的陶氏化学公司生产的真空绝热板已应用于美国明尼苏达州塞莫瑟虏辛斯公司、亚利桑那州ISC公司以及伊利诺斯州波利缶姆包装公司等公司的冷藏集装箱中。土耳其伊斯坦布尔阿塞利克公司和美国俄亥俄州诺考德公司的电冰箱以及德国下萨克森州的塞森真空绝热公司的冷冻车也都采用了这种芯层材料。应用VIP后节能效果非常显著,据陶氏化学公司称,将VIP用于电冰箱时可节能25%。国内对VIP的研究还处于刚刚起步阶段,现在已有多家公司生产,应用范围比较窄,主要集中于冰箱领域。由于玻璃纤维具有导热系数低、耐腐蚀、阻燃、防虫等优势,本文以玻璃纤维芯材真空绝热板为研究对象,分析其绝热性能的影响因素,为提高VIP绝热性能提供重要参考。1真空绝热板的结构真空绝热板主要由三部分组成,即芯材(Insu?latingmaterial)、气体吸附材料(Getter)和隔气结构(Barrier)。真空绝热板的基本结构如图1所示。图1?真空绝热板的基本结构图??芯材的主要作用是:支撑,维持真空绝热板的固定形状;形成真空空腔,维系板内真空;阻热。隔气结构的主要作用是用来与外部大气环境隔离,形成绝热板内真空条件的腔壁。气体吸附材料的主要作用是吸收板内的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气等气体,维持板内高真空。2真空绝热板的绝热机理??通过真空绝热板的总面积热流量qtot由辐射热qr、芯材的传导热qcd、板内残留气体的传导热qg及对流热qcv组成。由于研究对象为纤维状芯材,还必须加上一项由于以上4种方式相互耦合作用产生的热流qcoupling,总面积热流qtot可用文献[5]所述公式表示:qtot=qr+qcd+qg+qcv+qcoupling(1)根据傅里叶定律可以改写为:24节???能ENERGYCONSERVATION?????????????2010年第12期(总第341期)?tot=?r+?cd+?g+?cv+dxdTqcoupling(2)式中:?tot总面积导热系数;?r辐射导热系数;?cd芯材导热系数;?g气体导热系数;?cv气体的对流换热系数。由于qcoupling的求解极其复杂,且对真空绝热板的传热特性影响不大,国内