通风双层皮玻璃幕墙动态热传递计算模型与程序开发

发布时间：2023-03-01 19:43

　　通风双层皮玻璃幕墙是在上世纪90年代出现的一种围护结构,在工程上被越来越多的采用。它的结构包括内侧玻璃层、通风空腔、百叶层、双层中空玻璃层。外观效果好、采光通透性优良、节能效率高是它的优点。但是,因为双层皮玻璃幕墙系统的光学分析难度大,气流在空腔内的流动状态复杂,传热过程受影响的因素较多,需要一个成熟的计算方法来算出其热工性能和能耗情况。首先建立了太阳辐射计算模型,通过日期、经纬度、时刻、壁面朝向、壁面倾斜角度等值,计算出垂直壁面在不同朝向上,每一个时刻的太阳辐射量。由于玻璃和百叶是双层皮玻璃幕墙的主要组成部分,它们的光学性能对于双层皮玻璃幕墙的热工性能有着举足轻重的作用。同时考虑玻璃与百叶的影响,提出了双层皮玻璃幕墙的光学性能模型。最后考虑空腔内的空气流动对幕墙整体热工性能的影响,对幕墙系统的每一个能量层列出能量守恒方程进行模型建立。同时考虑空腔内空气的流动状态分析,得到室内侧玻璃的温度以及进入室内的太阳辐射得热量。具体介绍了程序的架构,程序包括三个模块,即太阳辐射模块、光学模块、传热模块,太阳辐射模块主要计算出太阳的直射辐射、散射辐射以及总辐射。光学模块主要计算太阳光透过幕墙系统的...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 透明围护结构与非透明围护结构
    1.3 玻璃幕墙的发展过程
    1.4 双层皮玻璃幕墙的结构和工作原理
        1.4.1 结构
        1.4.2 工作原理
    1.5 双层皮玻璃幕墙的传热过程和运行模式
        1.5.1 传热过程
        1.5.2 运行模式
    1.6 FMU开发模块简介
第2章 通风双层皮玻璃幕墙动态热传递模型
    2.1 通风双层皮玻璃幕墙的太阳辐射模型
    2.2 通风双层皮玻璃幕墙的光学模型
        2.2.1 百叶的光学性能
        2.2.2 太阳光入射投射角
        2.2.3 问题假设
        2.2.4 前向直射辐射
        2.2.5 后向直射辐射
        2.2.6 直射-直射辐射计算
        2.2.7 直射-散射辐射计算
        2.2.8 散射-散射辐射计算
        2.2.9 百叶对太阳辐射的性能计算
    2.3 通风双层皮玻璃幕墙的传热模型
        2.3.1 区域划分
        2.3.2 传热方程
        2.3.3 气流计算
        2.3.4 百叶对流换热系数的计算
        2.3.5 其他
    2.4 小结
第3章 通风双层皮玻璃幕墙动态模拟计算C++程序开发
    3.1 太阳辐射计算
    3.2 光学性能计算
    3.3 传热过程计算
    3.4 FMU模型计算流程
    3.5 小结
第4章 C++程序检验
    4.1 夏季工况的程序验证
    4.2 冬季工况的程序验证
第5章 结论与展望
    5.1 主要工作及结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 C++程序代码



本文编号：3752122