基于反向分析计算水泥基体的湿扩散系数

在总结国内外有关湿扩散非线性模型的基础上,提出了一种反向分析计算水泥基体湿扩散系数的方法,并采用进化算法对迭代计算过程进行了优化。将初始湿度为95%的3组同样试件分别置于76%、60%和47%的环境湿度下进行湿扩散试验,确定所需的材料参数以及初始和边界条件后,分别对3组试验数据进行独立计算,得到了基本相同的湿扩散系数,失水量的计算值与实测值也几乎吻合,表明该方法具有良好的可行性和满意度。

考虑Knudsen扩散影响的水泥基材料湿扩散系数

根据水泥基材料的多孔介质特点和内部孔隙尺寸分布特征,结合多孔介质中的湿传输机理,认为水泥基材料的湿传输研究必须考虑Knudsen扩散的影响.根据中、微孔体积的等效直径理论以及气体分子运动论相关原理,推导建立了Knudsen扩散影响系数的理论计算公式,在此基础上,探讨了水泥基材料湿扩散系数的确定方法,并通过实际问题的分析进行了验证.

颗粒增强牙齿材料湿扩散系数的细观力学分析

研究了颗粒体积分数对等效湿扩散系数的影响,采用三维立方体和圆柱体有限元单胞,建立了颗粒增强牙齿材料的计算模型和计算方法,将计算结果与Hashin和Shen的理论分析公式进行了比较,证明了本模型的可行性和算法的正确性.立方体单胞与圆柱体单胞数值模型相比,前者计算结果更优.最后采用线性经验公式计算,其结果和数值分析方法相比,最大相对误差在5%以内.

再生混凝土湿扩散系数与其影响因素研究

针对再生混凝土干湿过程中湿扩散系数尚不明确的问题,根据现有规范中常规混凝土湿扩散系数模型,结合自洽法建立了再生混凝土有效湿扩散系数模型,并进行了验证。借助该模型分析了水灰比、再生骨料体积分数对再生混凝土湿扩散系数的影响。结果表明,再生混凝土的湿扩散系数随水灰比的增大而增大,随再生骨料体积分数的增大而减小。

纸张干燥中湿分扩散系数的估算

纸张干燥过程涉及到多孔介质的热质传递,如何确定质量扩散系数是所建立的多孔物料湿分扩散模型能否进行数值计算的关键。按Liukov公式将湿分扩散系数视为含湿质量分数的非线性函数,在恒温下进行纸张干燥实验,通过比较湿分蒸发质量的测量值与理论计算值,采用多变量寻优的方法对多孔介质一维情况下的湿分扩散系数进行估算,得到了实验条件下的纸张湿分扩散系数的计算公式。并进一步确定了纸张中的湿分扩散系数与含湿质量分数和温度之间的函数关系式。

聚合物基复合材料的湿扩散参数研究

通过系统地研究几种国产复合材料的吸湿行为 ,获得了描述湿气在其中扩散的基本参数 ,如平衡湿含量Mm,Mm 与相对湿度φ关系中的常数 a和 b,沿板材厚度方向上的一维湿扩散系数 Dx 以及 Dx 与温度关系中的常数ΔE(湿扩散活化能 )和 D0

恒温恒湿环境下粉煤灰混凝土表层湿质扩散性能

在恒温恒湿环境下,通过对粉煤灰混凝土试块进行增湿(正向扩散)、干燥(反向扩散)试验,研究了粉煤灰掺量、微环境条件对粉煤灰混凝土表层湿质扩散的影响,并建立了粉煤灰混凝土等效湿质扩散系数的预计模型.结果表明:在增湿和干燥过程中,粉煤灰混凝土微环境相对湿度响应速率逐渐变缓,湿质扩散系数逐渐减小;在微环境相对湿度相同条件下,15%掺量(质量分数)粉煤灰会使混凝土湿质扩散系数降低,但45%掺量粉煤灰会使混凝土湿质扩散系数明显增大;在粉煤灰混凝土微环境温度和初始内外相对湿度差相同情况下,反向等效湿质扩散系数明显比正向等效湿质扩散系数小.

纤维增强树脂基复合材料吸湿特性试验方法

介绍了纤维增强树脂基复合材料吸湿特性研究常用的国内外标准试验方法,分析了国内研究人员常采用的相关试验方法在吸湿方式、吸湿试验参数设定等方面的不足。总结了吸湿率、扩散系数、吸湿活化能等吸湿特性参数的计算方法,指出了各参数在纤维增强树脂基复合材料湿热老化性能评价方面的作用和意义。

湿热与拉伸载荷耦合作用下玻纤/环氧复合材料的吸湿特性

为探究环境温度、相对湿度和外部拉伸载荷对聚合物基复合材料吸湿性能的影响,提出一种以温度、水分浓度和基体八面体剪应力为变量的特殊形式的Gibbs自由能函数,获得了湿热与拉伸载荷耦合作用下复合材料水分扩散控制方程。制备E-玻纤/环氧6509树脂复合材料层压板,通过自制压缩弹簧加载装置施加恒定拉伸载荷,在不同湿热环境下开展加速吸湿实验,利用响应曲面法获得代理模型以表征环境因素对平衡吸湿量和湿扩散系数的影响。结果表明:拉伸载荷作用下,基体八面体剪应力越大,复合材料的湿扩散系数和平衡吸湿量越大;升温能加速复合材料吸湿,而提高相对湿度会明显增加平衡吸湿量。利用响应面法获得的代理模型能够准确地预测玻璃纤维/环氧树脂复合材料在湿热与拉伸载荷耦合作用下的吸湿行为。

静止式全热交换器热湿耦合传递问题的数值解析方法探讨

静止式全热交换器内传热传湿问题属于典型的狭长流道弱热湿耦合传递问题,通过合理的假设,将气固(膜)两相间传湿类比为流固耦合传热,建立了热湿耦合传递数学模型。以准逆流式全热交换器为例,介绍了使用CFD软件实现该数学模型计算的方法,并通过实验验证了计算结果。结果显示,在100~510m^3/h风量工况下,计算显热效率和潜热效率与实验值的最大误差分别为6.2%和3.8%。

聚合物基复合材料湿气损失特性研究

针对聚合物基复合材料吸湿平衡后在高温环境条件下具有湿气损失的特点,开展了T300级碳纤维环氧聚合物基复合材料经过吸湿处理达到平衡后,在不同高温环境条件下的湿气损失特性研究,初步探索了碳纤维复合材料在多种高温条件下湿气的损失规律,研究结果表明聚合物基复合材料试验件在低于71℃温度环境条件试验时,保温时间在15分钟内仍能保持吸湿平衡,而对于82℃和120℃温度环境应尽量控制在10分钟和5分钟以内。

影响服装穿着舒适性的各因素分析

通过实验和理论分析 ,以服装微小气候为对象 ,讨论了服装材料、服装和皮肤之间的空气层厚度对服装穿着舒适性的影响。简要介绍了服装开口度的影响 ,并对湿扩散系数这一物理量进行了新的诠释 ,得到了一些规律 。

考虑纤维/基体界面相的复合材料湿扩散模型

通过类比复合材料湿扩散与热传导的控制方程以及边界条件,以Halpin&Tsai模型为基础,发展了一个考虑了纤维/基体界面相的三相复合材料湿扩散模型,并研究了纤维界面随机损伤对湿扩散的影响。建立了纤维周期排布、随机排布、界面相损伤随机分布3种细观有限元模型。用上述模型分析了单向复合材料横向有效湿扩散系数(TEMDUC)随纤维和界面相体积分数、湿扩散性能以及界面相损伤率变化的规律,理论预测与有限元计算结果一致。研究发现:界面相或纤维相的扩散系数存在一个临界值,当扩散系数小于该临界值时,TEMDUC随纤维体积分数的增大而减小;反之,TEMDUC随纤维体积分数的增大而增大,此临界值的大小与纤维体积含量无关。研究还发现纤维界面损伤率相同的条件下,其分布的随机性对复合材料的有效湿扩散系数影响不大。

气相入侵方式对多孔介质蒸发特性的影响

考虑几何截面突变造成的毛细阀效应,采用多孔网络模型方法从孔隙尺度上揭示了不同气相入侵方式占主导时单一润湿多孔介质的蒸发特性,并应用有限差分法,探索了一方程模型中湿分扩散系数与局部液相饱和度间的关系,得到了表层控制体局部饱和度与蒸汽浓度间的关系。

典型垃圾基元高温干燥过程的动力学特性

通过在焚烧炉条件下,对一些典型城市生活垃圾基元干燥过程试验结果进行动力学分析,分别整理出这些生物质和非生物质垃圾基元在高温干燥条件下的有效湿分扩散系数和活化能。结果显示,生物质垃圾基元干燥活化能高于非生物质,非生物质垃圾基元可以在较低的干燥温度下进行。同时根据试验结果整理出了试验温度范围内所选垃圾基元的干燥动力学方程,明确了温度对有效湿分扩散系数的具体影响。