电缆隧道渗水红外检测装备技术研究

为在地下电缆隧道运行过程中,快速识别和提取隧道管壁渗水特征,研究一种隧道渗水检测装备,利用红外热像仪拍摄隧道的轴径向红外热像图,并对拍摄得到的红外热像图进行图像处理,进而得到隧道管壁渗水区域的渗水特征提取图像。最后以宁波市澄浪电缆隧道某段作为目标测试装备的实际使用效果。测试结果表明:检测装备可以有效地识别并拍摄隧道渗水区域的红外热像图,从红外热像图中提取出的隧道渗水特征具有较高的准确性。     

陶瓷热阻磨耗层材料开发及性能验证

为解决日益严重的车辙问题和城市热岛效应,使用废陶瓷代替部分集料形成陶瓷热阻磨耗层。首先介绍了废陶瓷的处理过程,通过马歇尔试验确定了在不同的陶瓷掺量下的最佳沥青用量,采用常功率平面热源法测试了不同陶瓷掺量的沥青混合料的导热系数,并通过室内模拟太阳辐射试验系统测试热阻材料的阻热效果。验证了陶瓷热阻磨耗层材料的水稳定性、高温和低温性能。试验结果表明,使用陶瓷代替部分骨料可以有效地降低材料的导热系数,选用合理的陶瓷掺配比例,可以得到满足路用性能要求的热阻磨耗层。     

沥青路面热阻粘封层机理及性能研究

从传热学机理出发,首先在理论上研究了路面结构材料各参数对于沥青路面结构温度的影响,并探讨了阻热型结构层对路面结构温度场的作用。然后对热阻材料需满足的性能进行了分析,并初步选择了数种性能合理的热阻材料。通过室内的热辐射系统模拟了外界太阳能的辐射,并对不同热阻材料组成的结构进行了辐射试验,以研究其结构导热特性。最后对热阻粘封层的经济性进行了对比分析。试验结果表明,在一定时间的高温作用下,功能、厚度适宜的热阻结构层可以改善路面结构温度场,降低中下面层沥青混合料的工作温度,从而提高沥青路面的高温稳定性。     

基于红外热像仪的沥青路面施工过程温度离析状况评价

为了解决沥青路面施工阶段温度离析的问题,该文对红外热像仪与传统检测工具的精确度进行比较,采用红外热像仪对沥青路面施工各阶段温度离析状况进行监测,分析其检测的温度数据与路面压实度的关系,并提出沥青混合料温度离析的预防措施。结果表明:红外热像图可以反映沥青混合料在运输、摊铺、碾压过程中的温度离析情况;碾压后红外热像图颜色较亮的位置,往往存在碾压遍数不足、压实效果不好的情况;温度离析越严重,路面压实度变异越大;采用红外热像仪对沥青路面施工全过程进行温度监控,能够保证路面压实效果。     

考虑接触热阻及热-流耦合的混凝土水化热分析

提出一种考虑大体积混凝土与基岩的接触热阻及冷却管与混凝土之间流动传热的水化热分析方法。采用面-面接触单元模拟混凝土与基岩之间的热接触效应,采用热-流耦合单元模拟冷却管与混凝土之间的流动传热过程。以某大跨度上承式钢管混凝土拱桥为背景,对天然冷却和水管冷却两种条件下拱座的水化热温度场进行了仿真分析。结果表明:热接触效应对大体积混凝土芯部温度影响很小,而对基岩与混凝土交界面附近的温度分布影响较大,在大体积混凝土水化热分析中,宜考虑基岩接触热阻的影响。     

大功率LED前照灯近光散热器布置方案研究

针对大功率发光二极管(LED)对结点温度要求控制严格的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的方法。利用恒温箱模拟车灯所处发动机舱的环境温度,通过数值模拟和试验方法研究了芯片结点温度随环境温度、导热板长度、散热器倾斜角度、芯片封装深度变化的规律。试验值与数值模拟值基本吻合。     

电机控制器IGBT用风冷散热器设计

电机控制器绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)散热性能越发成为影响电机乃至电动汽车安全性、可靠性及动力性的重要因素。提出一种新型纯电动汽车电机控制器IGBT用风冷散热器结构方案,对IGBT热源及所设计的新型风冷散热器建立了黑匣子仿真模型,通过理论估算得出在额定工况下IGBT结点温度,进而利用流体仿真软件对IGBT芯片结温和散热器的温度场、流场进行可视化热仿真分析。同时对IGBT芯片结温进行试验测定,并与热仿真结果以及理论估算结果进行对比,验证了该新型风冷散热器能满足IGBT正常工作的热设计要求。     

红外热像仪在公路小气候监测中的应用

2004年9月对太原环城高速公路西北环一路段进行了环境调查,用红外热像仪和电子温度计对生态重建后的公路边坡、路面的表面温度及气温进行了定位动态观测。通过对观测数据的修正和比较,分析了路段的热环境状况,对生态重建对小气候的改善作用进行了评价。结果表明:有非接触、可成像优势的热像仪是动态测量表面温度和分析热环境的有力工具;多数时间路面温度高于气温,是空气热量的“源”,植被则相反,是空气热量的“汇”;植被护坡后的坡面温度的日较差比护坡前降低了15℃,明显改善了小气候。     

冷却方式对发动机冷却系统温差发电器的影响

温差发电系统最重要的前提是有足够大的温差,为此通过建立基于温差发电的发动机冷却系统能量模拟回收系统,研究了冷却方式对温差发电器两端温差的影响。研究结果表明:在大循环开启之前,温差发电器两端温度基本一致,当开启大循环后,两端温度迅速升高,由于集热器材料存在热阻使得冷却水和热端之间存在温差,温差发电器本身能够导热使得两端的温差较低;采用强制风冷可以显著提高温差发电器两端温差,相比于侧面冷却,正面冷却方式更具有优势,但是只能冷却一面;采用热管连接冷端和散热片的方式能够进一步降低冷端温度,提高温差发电器两端温差。可见,冷却方式对于能量回收系统的温差有着较大的影响。     

基于红外热像的微波养护车加热墙通风设计

针对微波养护车加热墙磁控管阵列的散热问题,提出了加热墙磁控管阵列的强制风冷策略基于红外热像仪采集的热图像,应用红外热像分析方法,解决了用于保护磁控管的温控开关的最优安装位置问题和加热墙内的通风道设计问题.新产品试制表明,对微波养护车加热墙采用强制风冷散热是一种经济有效的方法.     

柴油机活塞组耦合模型有限元分析

建立了活塞、活塞环、活塞销和缸套的耦合模型，采用接触对、设定接触热阻的方法对耦合模型进行了二维和三维瞬态温度场的分析。对采用接触模型和粘贴方式模型的分析结果做了比较。对活塞组的机械负荷及热负荷做了耦合场静态分析。     

中空聚酯纤维沥青混合料的热阻及路用性能研究

为了研究中空聚酯纤维沥青混合料的热阻特性及路用性能,首先采用Hot Disk法和双平板法分别测试纤维沥青胶浆的热物性和中空聚酯纤维沥青混合料的导热系数,然后采用室内光照系统测试中空聚酯纤维沥青混合料表面和内部温度随时间的变化规律,并对中空聚酯纤维沥青混合料的路用性能进行验证,最后基于微观形貌分析其阻热及增韧机理。研究结果表明:掺量为2%的中空聚酯纤维沥青胶浆的导热系数较普通聚酯纤维降低了22. 6%;当纤维掺量为0. 2%时,30℃下的沥青混合料导热系数较普通沥青混合料减小了0. 403 W/(m·K);中空聚酯纤维掺量为0. 1%,0. 2%,0. 3%的沥青混合料4 cm层位处的降温幅度最大分别为1. 1,1. 6,2. 8℃,8 cm层位处的降温幅度最大分别为1. 8,2. 7,3. 8℃,说明中空聚酯纤维具有一定的阻热性能,降低了沥青混合料内部的温度;中空聚酯纤维与沥青和矿粉形成"结构沥青",显著改善了沥青混合料的高温性能和低温抗裂性能。     

相变材料对沥青混合料热物性的影响

试验通过比较重要的热物性指标(毛体积密度、导热系数、比热容),研究在沥青混合料中加入相变材料(PEG2000/SiO_2)后相变沥青混合料与普通沥青混合料之间热物性的差异。结果表明:加入相变材料后提高了沥青混合料比热容,3%与5%相变材料掺量的相变沥青比热峰值分别为1.3和1.15J/(g·K),而基质沥青混合料的比热容随温度改变数值变化较为微小;3%、5%掺量的沥青混合料在40℃时相变沥青混合料开始相变,50℃左右导热系数达到最小约为1.17和1.0 W/(m·K),相变沥青混合料导热系数图呈凹曲线,添加相变材料可以在其相变温度段降低其导热系数,有效提高路面的高温稳定性。     

整体式无接触热阻散热器传热元件的研究

介绍了国内首次研制成功的Al质整体式无接触热阻散热器翅片管传热元件的结构与特点 ,对整体式无接触热阻散热器与管带式散热器进行了对比试验 ,并对试验所得的传热与阻力进行了分析。试验结果表明 ,无接触热阻散热器传热性能和可靠性优于管带式散热器 ,且体积小 ,质量轻 ,工序少 ,是目前车用管带式散热器理想的替代产品     

掺活性硅SMA沥青玛蹄脂混合料配合比设计及性能验证

活性硅改性剂作为添加剂掺入SMA沥青玛蹄脂混合料中,对混合料进行了物理改性,本文通过室内试验及性能验证,试验结果表明,掺活性硅SMA沥青玛蹄脂混合料在使用普通沥青作为胶结料的情况下,其高温和水稳定性能有明显改善。     

红外热像技术在混凝土无损检测中的探索

红外热像技术作为一门新兴的无损检测技术,主要是利用材料表面的温度和辐射率的差异形成可见的热图像,从而检测材料表面的结构状态和缺陷,并以此判断材料性质和内部缺陷。从红外热传导方程出发,导出了混凝土缺陷深度的定量计算公式,其公式的精度有待在实践中验证。     

沥青密封胶与骨料接触面加压鼓泡试验的研发

尽管路面中裂缝不可避免,但裂缝密封能有效防止水和碎渣进入路面结构,从而保持路面的完整性,延长路面使用寿命.裂缝密封是一种很有效的预防性养护方法,但前提是需要选择合适的密封胶以及恰当的应用方法.该文开发了基于性能选择热灌沥青密封胶的方法.所开发的加压鼓泡试验是通过在粘结剂和被粘物间接触加压,从而破坏原接触面结合.在剥离之前及剥离阶段通常采用承压大小和粘结剂的变形来计算界面断裂能.文中介绍了所采用的试验装置和试验步骤,探讨了几种热灌沥青密封胶粘附到铝、石灰石、硅岩、花岗岩的粘附力.     

基于红外热像仪控制沥青路面压实质量研究

为控制沥青路面压实质量,介绍了红外热像仪工作原理,利用红外热像仪检测沥青混合料在碾压阶段温度分布状况,并通过钻芯取样得到检测点压实度和空隙率,从而验证红外热像仪检测的有效性,利用回归分析建立沥青混合料碾压温度和压实度、空隙率之间的线性关系。结果表明:红外热像仪可有效检测沥青混合料在碾压阶段的温度分布,反映路面压实状况;红外热像图谱亮度高区域对应路面压实效果不佳,路面存在压实不到位或碾压遍数不够等问题;碾压后温度与压实度和空隙率呈现很好的线性关系,相关系数R^2分别为0.942 3和0.959 9。     

企业

福禄克成功协办"红外热像认证工程师培训班"2012年7月25-27日,由中国设备管理协会点检工程技术中心联合人力资源和社会保障部教培中心主办、福禄克公司协办的第六期"红外热像认证工程师培训班"在泰安成功举办。本次培训由福禄克公司红外热像高级技术专家沈建祥授课,培训考核合格的学员将获得国家人力资源和社会保障部"红外热像工程师(高级)"岗位资格证书。据悉,该培训班是福禄克协助中国设备管理协会点检工程技术中心、人力资源和社会保障部教培中心举办的第六期"红外热像认证工程师培训班",前五期先后在北京、上海、广州、杭州、扬州成功举办。     

隧道围岩温度分析解及隔热层对衬砌温度的影响分析——以大瑞铁路高黎贡山隧道为例

高岩温会降低隧道衬砌结构的稳定性并恶化施工环境,在隧道结构中设置隔热层是一种较为有效的应对措施。为分析隔热层对衬砌温度的影响,基于隧道径向及轴向二维轴对称的围岩温度导热模型,引入第三类边界条件和莱维级数法推导得到隧道围岩温度分布的分析解,计算结果与已发表文献数据一致。以高黎贡山越岭段铁路隧道为工程背景,分析影响衬砌内外表面温度的主要因素。研究结果表明:1)利用分析解不仅能够方便地量化不同隔热层敷设方式对衬砌的降温效果,还能确定不同内表面对流换热系数条件下衬砌内外表面温度及其梯度与隔热层导热系数之间的连续变化关系,例如对流换热系数取0. 25 W/(m2·℃)工况下,采用夹心式敷设方式时衬砌平均温度比贴壁式低了约1. 6℃; 2)当对流换热系数较大时,隔热层导热系数减小对降低衬砌内外表面温度的作用减弱,表明洞内通风条件较好时选择热阻较小的隔热材料也能满足隔热要求。