摘要：目前卷烟厂蒸汽管线具有点多、线长、面广的特点,热力折合系数较高,蒸汽能耗占总体能耗比重较大,对蒸汽管道保温层性能开展研究对提升蒸汽使用效率、减少蒸汽管网热损失意义重大。以4种保温材料为例,基于稳态法测量不同温度下的保温层热导率,明确保温材料热导率与蒸汽温度间的关系,确定了适合应用场景的高效保温材料。通过最大允许热损失方法及经济厚度法确定了合适的保温层厚度,并对不同使用年限的保温层热导率进行测量,随保温层使用年限增加,其热导率呈线性增加趋势。将保温层性能恶化因素纳入模型中,研究了保温层运行费用与其外径及使用年数的关系。针对不同设计使用寿命的保温层,基于经济厚度法计算最优外径及运行费用,结果表明:将材料老化因素考虑在内设计保温层厚度,在设计使用年限内,其累计费用减少10.7%,当超出设计使用年限后,由于保温层老化,散热损失费用增加,考虑材料老化的运行费用高于未考虑材料老化时的费用。通过保温层设计,降低蒸汽散热损失,提升蒸汽利用率,为卷烟厂绿色低碳高质量发展提供理论指导。

摘要：为解决钠硫电池非真空保温结构存在的厚度过大、寿命短、可靠性不佳等问题,利用多层平壁导热理论建立保温结构数学模型,采用有限元分析软件ANSYS进行实体建模与数值模拟,分析不同性能保温材料对实际性能的影响,并提出一种通过了实验验证的钠硫电池保温结构优化设计方案.结果表明,优化方案满足了保温结构设计的需求;通过应用新型保温材料使保温结构厚度缩减了37.5%,从而减小了整体体积与重量;总结出根据材料属性与热阻安排保温材料布局的思路,保证了各保温材料在工作条件下的安全可靠.这对未来钠硫电池以及其他装置的保温结构设计与优化提供了技术参考.

摘要：利用热经济学的基本原理 ,对热力管道内介质的输送过程进行了分析 ,得到了热力管道的年总费用方程 ,分析了热力管道管径和保温层厚度等因素对年总费用的影响 ,提出了一种热力管道及其保温层的新的设计方法———同步设计法 ;从降低输送介质年总费用的角度出发 ,得到了最佳管径和最佳保温层厚度的计算公式 。

摘要：利用火用经济学的基本原理 ,对供热蒸汽管道内蒸汽的输送过程进行了分析 ,得到了供热蒸汽管道的年总费用方程 ,该方程可用于分析供热蒸汽管道管径和保温层厚度等因素对年总费用的影响 ;同时 ,提出了供热蒸汽管道及其保温层的同步设计法 ,从降低输送蒸汽费用的角度出发 ,得到了最佳管径和最佳保温层厚度的计算公式 ,其结果可供工程设计参考。

摘要：为研究LNG储罐的隔震响应及保温层对基底隔震效果的影响,以16×10~4m^3全容式LNG储罐为研究对象,提出了考虑保温层的LNG储罐基底隔震简化力学模型,并结合有限元分析平台ADINA计算LNG储罐的地震响应。通过对比简化模型与数值仿真计算出的基底剪力、基底弯矩和晃动波高得出:简化力学模型计算出的基底剪力和基底弯矩偏大,晃动波高偏小;隔震模型的差异率小于抗震模型,在LNG储罐的抗震与隔震设计时,采用简化力学模型计算基底剪力和基底弯矩能够保证设防要求,但建议抗震设计时,将简化模型计算出的晃动波高扩大1倍~1.5倍,隔震设计时,将简化模型计算出的晃动波高扩大2倍~2.5倍。此外,保温层会影响LNG储罐的基底隔震效果,在进行基底隔震设计时需要考虑保温层的影响。

摘要：为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题,以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景,通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择,并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表明:在寒区隧道保温层设防区段,贴壁式敷设方式最佳;随着保温层厚度的增加,洞内冷空气影响范围逐渐减小,调热圈径深随保温层厚度变化的趋势用公式表达为f(xh)=3.039e-0.280 9xh+13.8e-0.009 322xh;基于调热圈径深随保温层厚度增加的变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温层厚度设计为5~10cm;随着保温材料导热系数的增大,洞内冷空气影响范围逐渐增大,调热圈径深与导热系数关系趋势用公式表达为f(xλ)=15.47e0.287 4xλ-3.829e-39.05xλ;基于调热圈径深随导热系数变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温材料导热系数取0.020~0.035 W·(m·K)-1;在假定保温层厚度为5cm,导热系数为0.022 2 W·(m·K)-1,通风时间4个月的情况下,只有当洞内气温大于-15℃时才能保证支护结构和围岩不受冻害影响。研究成果可为川藏铁路建设提供指导作用。

摘要：考虑太阳辐射对屋顶传热影响及空调采暖设备全天和夜间2种运行模式,采用等效空调和采暖度时数计算空调采暖能耗。在此基础上应用P1-P2经济性模型和全生命周期理论对夏热冬冷地区上海、长沙、韶关和成都居住建筑不同外表面颜色典型屋顶的4种保温层最佳厚度进行研究,并对采用最佳厚度保温层时的生命周期总投资、净收益及回收周期进行计算。研究结果表明：保温层最佳厚度由大到小依次为胶粉聚苯颗粒、膨胀聚苯乙烯、无机保温砂浆、挤塑聚苯乙烯;空调采暖设备全天运行时,4种材料保温层厚度为85~161 mm,生命周期总投资为125.4~251.4元/m2,净收益为363.9~787.3元/m2。与之相比,空调采暖设备在夜间运行时保温层最佳厚度、生命周期总投资和净收益分别减小约21%,16%,40%。

摘要：针对严寒地区高速铁路隧道的冻害设防,依托哈牡高铁治山隧道和虎峰岭隧道,监测并研究其温度场分布规律;基于监测结果,采用数值模拟方法分析初支与二衬间5 cm厚保温层的有效性。结果表明:2座严寒地区隧道的进口温度呈日周期循环,隧道洞口气温下降过程时长约占全天时间的3/4,升温过程时长约占1/4;隧道内温度沿纵向多呈不对称分布,且冬季隧道全线范围均会出现负温;当隧道外处于-32℃的酷寒天气时,长2555 m的治山隧道所有监测断面全天温度均在-5℃以下,而长8755 m的虎峰岭隧道均在0℃以下且中部断面全天温度均在-1.5℃以下;初支与二衬间设置5 cm厚保温层效果显著,当根据监测断面温度拟合得到的年平均温度在0℃以上、年温度振幅在11℃以下时,可防止保温层背后不冻结;日周期温度波动只影响二衬结构的温度场,在高铁隧道保温层设计和计算中可以忽略不计。

摘要：研究目的:为进一步探究温度场的变化规律和保温层敷设厚度问题,以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、理论分析和COMSOL数值模拟相结合的方法,建立隧道围岩区的随机裂隙模型,研究孔隙率、渗透率、随机裂隙孔径和水头对温度场的影响,并基于温度场进一步对比解析解和数值模拟的保温层设计厚度。研究结论:(1)径向温度值及其变化速率随围岩孔隙率和渗透率的增大表现为增大趋势,随着随机裂隙孔径和下边界水头的增大,径向温度值表现为增大,变化速率则表现为减小的趋势,孔隙率对温度场影响最大,渗透率对温度场影响最小,径向温度分布规律可用Asymptotic1模型表示;(2)由于随机裂隙和渗流的影响,衬砌和围岩接触面的温度值不完全对称,但总体表现为从拱顶到仰拱逐渐升高;(3)孔隙率和渗透率对冻结深度的影响可用Exp3P2模型表现,随机裂隙孔径和下边界水头对冻结深度的影响可用Exp Dec1模型表现,理论分析和数值模拟结果说明保温层厚度的解析解较数值模拟大;(4)本研究结论可为相关寒区隧道的温度场发展、分布规律和保温层厚度设计提供借鉴或参考。

摘要：作为存储超低温介质的特种设备,LNG储罐在内、外罐之间填充了膨胀珍珠岩作为保温层。在现有的LNG储罐地震响应研究中,保温层常被忽略。基于振动台试验和数值仿真两种方法对LNG储罐的地震响应和保温层的减震效应进行了分析。在不同加速度峰值的El Centro地震动作用下,试验结果表明:保温层对内罐的地震响应及外罐的加速度和环向应变具有减震效果,但对外罐位移和轴向应变却有放大效应;储液的晃动随地震动加速度峰值的增大呈线性增大,且保温层对储罐地震响应的影响与地震动强度关联不大。数值仿真结果表明:填充保温层后,除外罐壁位移和有效动应力有所增大以外,其余的地震响应均具有不同程度的降低,数值仿真与振动台试验所反映的地震响应趋势相同,验证了数值仿真模型的合理性,在后续大型LNG储罐的地震响应分析中可以被应用。综上所述:在进行LNG储罐的抗震设计时,为了保证内罐的安全性,可以考虑增大保温层的阻尼来提高内罐的抗震强度,但同时应注意外罐位移的增大而引起混凝土开裂。