多孔砖抗压强度与热工性能模拟及其优化设计研究

发布时间：2020-06-14 02:46

【摘要】：建筑节能工作在不断推进,伴随其快速发展,各种性能良好、施工方便的建筑围护结构材料应运而生。墙体作为围护结构的一个重要组成部分,其材料的更新是建筑节能工作的重点发展方向。在寒冷地区村镇建筑中,烧结多孔砖作为传统粘土砖的代替品正在被广泛使用。在既有研究中,对烧结多孔砖的研究主要集中在单独研究其热工性能和力学性能上,而缺少将两者结合在一起的研究。本文选取了寒冷地区村镇建筑中常用的页岩多孔砖为研究对象,运用FLUENT软件,首先研究了孔长宽比、孔排数、孔列数、孔洞偏移量及孔洞率对烧结多孔砖当量导热系数的影响。其次使用了与热工研究相同的模型,用ANSYS软件研究了以上各因素与块体抗压强度的关系,以期找出这些孔洞结构因素和烧结多孔砖当量导热系数之间的关系。其中FLUENT软件和ANSYS软件均用实际项目和调研值进行了校验。其次,在分别分析基础上总结了烧结多孔砖的孔型优化原则,结合GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》中孔型规定,自行设计了综合考虑力学与热工的六种孔洞优化方案烧结多孔砖,在此进行力学和热工性能模拟,经过各参数对比分析,选出了六种方案中最优方案用于后期墙体研究。将综合设计方案利用多层平壁传热阻方法进行校核。该研究方法为孔型优化设计提供良好的参考。最后,以寒冷地区常见的自保温系统为例,将选取孔型设计多孔砖作为墙体材料,建立自保温墙体模型并与复合墙体内外保温情况下传热模拟进行对比,模拟了温度场分布及热流密度分布。同时对墙体热桥处进行了传热模拟,计算墙体平均传热系数。之后根据墙体和热桥传热模拟结果,提取各内表面数值,对墙体进行表面结露和内部冷凝验算。根据模拟综合分析结果,给出了寒冷地区节能且经济适用的体系,为建筑热工设计人员提供参考。 【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU522.1

【图文】：

国内常见多孔砖示意图

国外常见多孔砌块图

【参考文献】

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本文编号：2712147