2014年第10期（总第202期）
doi:10.3969/j. issn. 1009 3230.2014. 10.002
应用能源技术
基于分形理论超轻中空二次粒子纤维壁的有效
导热系数计算方法费志方，杨自春"，苏高辉”，
（1.海军工程大学舰船高温结构复合材料研究室，武汉430033；
2.海军工程大学动力工程学院，武汉430033）
摘要：利用分形理论描述硬硅钙石超轻中空二次粒子纤维壁的微尺度空间结构，建立了计算公式，同时探讨了温度、孔隙率、分形维数等固素对材料有效导热系数的影响规律。
关键调：硬硅钙石二次粒子；有效导热系数；分形理论
中图分类号：TK125文献标志码：A文章编号：1009-3230(2014)10-0005-06 ComputingMethodofEffectiveThermalConductivityofFiber
of SecondParticle of XonotliteBased on Fractal Theory
FEI Zhi fang"?, YANG Zi chun'2, SU Gao hui.2
(1. Institute of High Temperature Structural Composite Materials for Naval Ship, Navy
University of Engineering,Wuhan 430033,China;
2.College of Power Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China） Abstract: Based on the fractal theory, the micro scale geometric structure of fiber of se cond particle of xonotlite was illustrated and the fractal unit conuctivity model was propo - sed.The mathematic formula for effective thermal conductivity of fiber of second particle of xonotlite was derived by using the thermal resistance method. In addition, the influence rules of emperature, porosity and the fractal dimension on effective thermal conductivity is studied.
Key words: Second particle of xonotlite; Effective thermal conductivity; Fractal theory
0引言
硬硅钙石晶体纤维缠绕形成的超轻中空二次粒子是一种新型的多孔绝热材料，具有超轻的密度、优良的绝热保温性能、人体友好性和高利用率的特点，近年来得到高度重视，发展非常迅速)。硬硅钙石型硅酸钙绝热材料按制品密度可分为 220kg/m左右的普通型和小于135kg/m的超轻
收稿日期：201407-15
5修订日期：2014-08-21
基金项目：“十二五”国防科技预研基金资助项目
(401030603)
作者简介：费志方（1989－），男，山东日照人，硕士，研究方
向为多孔介质内的传热传质。
万方数据
5
型两类，其中孔隙率分别为0.919和大于0.95，属于高孔隙率的多孔绝热材料。
多孔绝热材料的导热系数是衡量其绝热性能的重要参数。建立起计算其导热系数的模型,并分析各个因素对其导热性能的影响，对于提高材料的绝热性能具有十分重要的意义(2)。在研究过程中，多孔材料内部几何结构的不规律性导致其物性参数的不确定性，在理论研究时，很难用传统方法对其导热性能进行准确的描述。以往的研究大都基于连续介质假设和容