文档介绍：低温绝热气瓶液位高度对漏热量影响
摘要:本文以低温绝热气瓶传热机理作为研究对象,运用数值分析以及有限元模型等多种手段,全面分析低温绝热气瓶液位高度对漏热量的影响,进一步明确液位高度与漏热量之间的关系,为后续相关实践活动的开展提质效,减少安全事故的发生机率,实现低温液态气体的合理高效存储。
在进行相关探讨之前,为确保相关研究的科学性与有效性,可以从数学模型的角度出发,对低温绝热气瓶的导热方式、散热方式进行客观描述,以确保低温绝热气瓶液位高度与漏热量关系梳理的顺利进行。
低温绝热气瓶数学分析,主要集中于导热微分方程、边界条件以及伽辽金加权等几个研究,通过系统全面地梳理,在思维层面形成一个完备的认知,进而为相关漏热量程度的分析提供了支持。导热微分方程将导热物体内部温度规律作为描述对象,实现了对热体导热流程的整体呈现,其数学模型具体表现形式为:
较为直观地描述出物质导热情况,进而明确物质气态、液态以及固态转化极限,为后续低温绝热气瓶液位高度对漏热量的影响提供了便利。为更好地了解、解决传热问题,在研究环节,可以通过伽辽金加权法,从控制方程角度,对加权法进行求解计算,使得整个传热过程更为明确,避免了研究漏洞的出现。
在现阶段,低温绝热气瓶液位高度对漏热影响程度的分析,主要采取有限元法,这种计算方法,操作较为简单,准确率相对较高,实现了低温绝热气瓶漏热规律的全面梳理。
在低温绝热气瓶液位高度对漏热量影响分析环节,相关工作人员在前期研究成效的基础上,以数学模型的方式,完成对低温绝热瓶机理的分析,从多个层面出发,通过系统化的研究论证,明确低温绝热气瓶液位高度对漏热量的影响,为低温绝热气瓶在实践环节中的使用、维护以及管理提供了参考。
为更好地梳理低温绝热气瓶液位高度与漏热量之间的关系,在研究过程中,考虑到整个研究的复杂性,以及有限元模型构建的需求,在整个研究之前,应当做好研究前提架设的梳理。具体来看,在整个有限元模型分析之前,应当忽略低温绝热气瓶内低温液体与气瓶内壁之间的热阻,这只由于现阶段使用的低温绝热低温气瓶所使用的不锈钢材质,在多数情况下,热阻较低,不会影响研究结果,因此在分析过程中,可以进行忽略。同时在研究过程中,假定低温绝热气瓶所处环境,对流方式以自然对流换热为主,结合过往经验,空气自然对流换热系数取值一般处于3-15W·(m2·K)-1,通过对空气自然对流换热参数的界定,在保证整个研究成果准确性的同时,简化了研究流程,控制了研究难度,缩短了研究周期,对于整个研究活动的有序开展有着极为深远的影响。从低温绝热气瓶的构成来看,由于其外部涂覆有多层绝热材料,材料的特性使得低温绝热气瓶在使用过程中,在气体导热以及固体导热以及热辐射等方面存在着一定的特点,而这种特点从过往研究成果来看,与多层隔热材料有着密切的关系[1] 。为了保证研究的有效性,正确表述低温绝热气瓶液位高度与漏热量之间的关系,在研究假设环节,以现阶段较为常见的多层隔热材料NRC-2铝箔玻璃纤维纸多层材料,借助于这种方式,提升整个研究的简洁性以及有效性,对于后续有限元模型构建以及分析奠定了坚实基础。
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