·792· 工程科学学报，第41卷，第6期 这一模型能够较为准确地描述材料内部的气体热传 度的孔隙：对于样品G1、G2、G7和G8来说，计算结 导，获得的孔隙直径和比例因子较为合理，同时表明 果与测试数据的吻合性则较差，说明D.不能够准确 材料中大、小尺度部分的孔隙结构均可等效为单一 反映材料的孔隙结构 尺度的孔隙.值得注意的是，计算值和测试值在 此外，表2中的R为D-。与Dm的比值，用以 10~10Pa出现了一定的偏差，这是由构效模型本 反映大、小孔隙结构之间尺度差异的大小 身的一些局限性所导致的☒ 由表2中的数据可以看出，各样品的孔隙结构 同理，为判断理论平均孔隙直径D作为材料等 有所差别，均具有一定的各自特征，总体来说可以大 效孔径的可能性，以其作为气固耦合模型的输入参 致分为两类.样品G1、G2、G7和G8中的等效直径 数进行了计算，结果见图2.依据计算数据与实测数 为DH的小孔隙尺度较小且在数量上占绝对主导地 值的吻合性，可以分为两种情况.对于样品G3~ 位，占比()超过了90%，但同时含少量微米甚至 G6、G9和G10来说，同实测数据的吻合性与双孔模 100μm量级的大尺度孔隙，R的数值己超过了 型类似，说明材料的孔隙结构也能够等效为单一尺 100,说明孔隙结构极度不均匀：其余样品的小孔 20008T 0.010r (a) 。测试值 (b) 20.015 。测试值 (c)。测试值 目0.006 一以等效孔隙直径 0.008 一以等效孔隙直径 0.012 以等效孔隙直径 获得的计算值 0. 获得的计算值 获得的计算值 一以理论平均孔隙直径 0.006 部0.004 一以理论平均孔隙直径 0.009 -以理论平均孔隙直径 阶目 获得的计算值 0.004 获得的计算值 获得的计算值： 0.006 0.002 阶段明 0.002 9g60 0.003 阶段Ⅲ 0 0 600000090 10 102109 10 105 10 10 10P109 10 10 10 10 102109 10 105 气压/Pa 气压Pa 气压Pa 0.015 0.020 0.010 d (f) 0.012 ·测试值 0.016 。测试值 0.008 ·测试值 一以等效孔隙直径 一以等效孔隙直径 6 三0.009 获得的计算值 6 0.012 ~以等效孔隙直径 获得的计算值 o 0.006 获得的计算值 ·以理论平均孔隙直径 以理论平均孔隙直径 以理论平均孔隙直径 0.006 0.008 获得的计算值 获得的计算值 0.004 获得的计算值 0.003 0.004 000 0.002 00 90-0 090-090000 10P 10 102109 10 105 10 10 1010 10 10 10P 10 10210P 10 气压Pa 气压Pa 气压Pa 0.008 (g) b。测试值 。测试值 一以等效孔隙直径获得的计算值 0.006 以理论平均孔隙直径获得 色0.006 一以等效孔隙直径 的计算值 获得的计算值 0004 一以理论平均孔隙直径 阶段Ⅱ 获得的计算值 阶段Ⅲ 0.002 0002 阶段V 阶段 00 10 10 10 109 10 105 10 10 102 10 10 10 气压Pa 气压/Pa 0.025 0.025 0.020 ·测试值 0.020 o测试值 0.015 一以等效孔隙直径 0.015 一以等效孔隙直径 获得的计算值 获得的计算值 0D.00 一以理论平均孔隙直径 0 0.010 一以理论平均孔隙直径 获得的计算值 获得的计算值 0.005 0.005 0g000000 10P 10 10109 10 10 109 10 10210 10 10 气压/Pa 气压Pa 图2纳米隔热材料气相贡献热导率测试值与计算值.(a)G1:(b)G2:(c)G3:(d)G4:(e)G5:(0G6:(g)G7:(h)G8:(i)G9: (i)G10 Fig.2 Measured and calculated gas-contributed thermal conductivity of nano-porous thermal insulating materials:(a)GI:(b)G2:(c)G3:(d) G4:(e)G5:(f0G6:(g)G7:(h)G8:(i)G9:(Gi)G10工程科学学报，第 41 卷，第 6 期 这一模型能够较为准确地描述材料内部的气体热传 导，获得的孔隙直径和比例因子较为合理，同时表明 材料中大、小尺度部分的孔隙结构均可等效为单一 尺度的孔隙． 值得注意的是，计算值和测试值在 104 ～ 105 Pa 出现了一定的偏差，这是由构效模型本 身的一些局限性所导致的［12］． 图 2 纳米隔热材料气相贡献热导率测试值与计算值． ( a) G1; ( b) G2; ( c) G3; ( d) G4; ( e) G5; ( f) G6; ( g) G7; ( h) G8; ( i) G9; ( j) G10 Fig． 2 Measured and calculated gas-contributed thermal conductivity of nano-porous thermal insulating materials: ( a) G1; ( b) G2; ( c) G3; ( d) G4; ( e) G5; ( f) G6; ( g) G7; ( h) G8; ( i) G9; ( j) G10 同理，为判断理论平均孔隙直径 Dc作为材料等 效孔径的可能性，以其作为气固耦合模型的输入参 数进行了计算，结果见图 2． 依据计算数据与实测数 值的吻合性，可以分为两种情况． 对于样品 G3 ～ G6、G9 和 G10 来说，同实测数据的吻合性与双孔模 型类似，说明材料的孔隙结构也能够等效为单一尺 度的孔隙; 对于样品 G1、G2、G7 和 G8 来说，计算结 果与测试数据的吻合性则较差，说明 Dc不能够准确 反映材料的孔隙结构． 此外，表 2 中的 Ｒ 为 Dg － c与 DBJH的比值，用以 反映大、小孔隙结构之间尺度差异的大小． 由表 2 中的数据可以看出，各样品的孔隙结构 有所差别，均具有一定的各自特征，总体来说可以大 致分为两类． 样品 G1、G2、G7 和 G8 中的等效直径 为 DBJH的小孔隙尺度较小且在数量上占绝对主导地 位，占比( φ) 超过了 90% ，但同时含少量微米甚至 100 μm 量级的大尺度孔隙，Ｒ 的 数 值 已 超 过 了 100，说明孔隙结构极度不均匀; 其余样品的小孔 · 297 ·