高真空多層絕熱管的應用與提高真空多層絕熱管性能分析
高真空多層絕熱于1951年由瑞典的彼得遜(Peterson)首次研制成功。它由許多具有高反射能力的反射屏與具有低熱導率的間隔物交替層所構(gòu)成,絕熱空間抽真空到低于 Pa的負壓,是效率最高的一種絕熱形式,有“超級絕熱”之稱。自從20世紀50年代以來,由于空間計劃和超導技術的要求,高真空多層絕熱管在低溫技術中獲得了廣泛應用。
通過高真空多層絕熱管的熱流有輻射熱流、間隔物與屏之間及間隔物中的固體傳導以及多層中殘余氣體的熱傳導。影響高真空多層絕熱管性能的主要因素有:①采用的絕熱材料;②多層中的真空度;③多層的層密度與松緊度;④多層的總層數(shù)或總厚度;⑤高真空多層絕熱管絕熱層承受的機械負荷;⑥邊界溫度等。
多年來,為進一步提高真空多層絕熱管結(jié)構(gòu)的絕熱性能,國內(nèi)外對不同高真空多層絕熱管結(jié)構(gòu)的傳熱性能進行了很多理論和試驗研究:航空航天工程部的符錫理推導了傳熱和表觀導熱系數(shù)計算公式,分析了層間殘留氣體壓強和層間固體傳導對傳熱的影響;上海交通大學的李鵬等人研究了高真空多層絕熱管空間多層打孔隔熱材料中導熱和輻射的復合傳熱問題,分析了層密度、打孔率、反射屏表面黑度和反射屏厚度等主要的高真空多層絕熱管多層打孔隔熱材料參數(shù)對高真空多層絕熱管絕熱材料隔熱性能的影響;日本的T. Ohmori等人研究了相鄰高真空多層絕熱管絕熱層之間的接觸壓力對高真空多層絕熱管絕熱材料的絕熱性能的影響。