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木材横纹有效导热系数的分形模型
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:《浙江大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家“973”重点基础研究发展规划资助项目(2001CB409600);浙江大学优秀青年教师资助计划项目
中文摘要:

提出了一个二维的分形模型来计算木材横纹有效导热系数.通过分析木材试样的扫描电镜照片,研究了木材横纹剖面的多孔结构特征,采用盒维数法计算了其分形维数.通过分析单一木材细胞的导热过程,采用热阻模拟方法分别推导了弦向和径向有效导热系数的表达式.实验得到各种木材的纤维多孔结构的分形维数约为1.4,由木材纤维孔隙率与分形维数的关系得到了有效导热系数随分形维数变化的表达式.利用分形模型对木材径向有效导热系数进行了计算,并与实验测量结果和文献中的数据进行了比较.结果表明,此分形模型可以对各种木材的横纹有效导热系数进行有效的预测,而且可以推广到不同含水率的情形.

英文摘要:

A two-dimensional fractal model was proposed to predict the effective thermal conductivity perpendicular to fibres of wood. The porous structure of wood samples on their cross sections was analyzed using scanning electron microscope images, and their box-counting dimensions were calculated. The heat conduction process of a single cell was studied and the tangential and radial thermal conductivities of wood were obtained by the thermal resistance method. The fractal dimension of porous structure of wood fibres approximately equaled to 1.4. The relationship between thermal conductivity and pore ratio was obtained, from which the formula that described thermal conductivity changing with fractal dimension was derived. According to the proposed fractal model, the radial effective thermal conductivity of wood was calculated and compared with the experimental measurement results and the data in the reference. Comparison shows that the fractal model can effectively predict the effective thermal conductivity perpendicular to fibres of wood, and can be extended to the situation with different hydrous contents.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198