内置电热层实木复合地板表面温度变化规律及模拟

目的研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。方法采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。结果表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。结论电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。      

内置式发热实木复合地板的电热性能

通过红外热成像仪采集地板表面温度变化及温度分布数据,分析了不同发热材料及上基材厚度对发热实木复合地板电热性能的影响。结果表明:自限温发热带、发热电缆、碳晶电热膜及碳纤维纸等发热材料均具有良好的发热效果;但从保温性能上来讲,碳晶电热膜的保温效果较好。由碳晶电热膜制备的地板表面温度分布均匀,可优选碳晶电热膜作为内置式发热地板的发热材料。上基材厚度越大,发热材料距离地板表面就越远,板面温升速度越慢;而保暖效果则随着上基材厚度的增加而有所提高,且上基材厚度的增加,有利于温度传递均匀,使地板表面温度分布均匀,可优选上基材厚度为8 mm作为内置式发热地板的结构。     

水杉基3层结构实木复合地板的制备及其导热声学性能的研究

将水杉木材用于基材制备实木复合地板并与市面常见的多层和3层结构实木复合地板的理化性能、导热及声学性能进行比较。结果表明：水杉基3层结构实木复合地板的含水率为10.7%,甲醛释放量为0.112 mg/m³,浸渍剥离指标符合国家标准要求。3种实木复合地板由于结构和树种组成不同,导热性有较大差异,水杉基3层结构实木复合地板导热系数为0.188 W/(m·K),在3种实木复合地板中最低,保温隔热效果最好。水杉基3层结构实木复合地板在0.2～2 kHz范围内11个频率条件下的吸声系数,均高于相同频率条件下其他2种实木复合地板。密度、含水率、漆膜厚度等均对产品吸声系数有影响。     

单板划刀痕对多层实木复合地板漆膜质量的影响

研究了单板划刀痕的工艺措施对红橡Quercus rubra,柞木Xylosma japonicum和帕利印茄Intsia palembanica等3种多层实木复合地板漆膜质量的影响,指出单板划刀痕的作用在于单板长度方向上的木纤维被分成3段,把因含水率变化产生的应力进行了有效释放,使地板的整体收缩变成局部变形,从而提高了漆膜质量。图2表1参8     

1种细菌纤维素基抗菌复合材料的制备及性能评价

为了获得具备抑菌活性的新型细菌纤维素基复合材料,采用超声震荡使发酵获得的细菌纤维素(Bacterial Cellulose, BC)与ε-聚赖氨酸(ε-Polylysine, ε-PL)充分接触吸附后,制备出了PLBC复合膜。考察了PLBC复合膜的吸水率和脱水率、微观结构、力学特性,采用红外光谱及XRD分析了PLBC复合膜的性能表征,通过抑菌圈法与吸光度法考察了PLBC复合膜对E.coli及S.aureus的抑菌作用,初步探讨了PLBC复合膜对E.coli与S.aureus的抑菌机制。结果表明：ε-PL的结晶会影响PLBC复合膜的微观结构,在制备PLBC复合膜时ε-PL的浓度选择0.5%较为适宜。红外光谱及XRD分析的结果证明成功地制备出了PLBC复合膜。PLBC复合膜的力学特性较BC膜有了一定程度的提升,同时因为ε-PL的引入使PLBC复合膜具备了良好的抑菌活性,是一种具有应用前景的医用敷料或抗菌食品包装材料。     

HPGA求解流量调和问题的性能评价

针对深水天然气-凝析液生产系统的流量调和问题,采用主从式-粗粒度混合并行遗传算法(Hybrid Parallel Genetic Algorithm,HPGA)求解得到单井流量估计值,以弥补传统遗传算法(Simple Genetic Algorithm,SGA)计算耗时长的缺陷。HPGA基于多核PC集群的分布式储存,通过线程和进程两级并行实现;节点内部使用主从式并行模型(Master-slave Genetic Algorithm,MSGA),在多节点上应用粗粒度并行模型(Coarse-grained Parallel Genetic Algorithm,CGGA)。以某气田两井生产系统为例,通过对比HPGA、MSGA及SGA的计算时间和计算结果,研究HPGA在虚拟计量应用中的并行性能。结果表明:HPGA的并行效率和加速比占线性加速比的比例均在70%以上,计算时间显著缩短,且流量估计误差降低,满足工程运行离线分析的需求。同时,研究了加速比和并行效率随进程数和种群数的变化规律,以探讨并行开销的影响。