严寒地区典型墙体热湿耦合传递及冻融研究

发布时间：2020-07-31 15:54

【摘要】：复合墙体及其保温材料由多孔材料组成,在不断变化的室内外热湿环境条件下,建筑围护结构内部的动态热湿耦合传递、冻融、湿累积和散湿问题的研究复杂而又极具重要意义。基于Delphin软件,本文主要研究中国北方严寒地区两种典型复合墙体动态热湿耦合传递的规律和特征。首先利用文献实验数据对数值模型予以验证,在此基础上,研究非稳态环境条件下,不同构造复合墙体达到湿稳定状态的时间及影响因素、内部含水量分布、含冰量分布、平均导热系数、平均传热系数等变化特征及规律。运用一维模型计算分析哈尔滨、嫩江、漠河这三个严寒地区代表城市中的钢筋混凝土剪力墙的动态热湿耦合传递状况,得到不同材料初始相对湿度、不同建筑竣工时间、不同墙体朝向以及不同气候条件下钢筋混凝土剪力墙体内部含水量分布、含冰量分布、内表面温度变化,以及钢筋混凝土剪力墙体达到湿稳定状态所需要的时间,比较和分析其处于湿稳定状态时的含水量和导热系数值。利用二维模型模拟计算哈尔滨地区混凝土空心砌块墙体的动态热湿耦合传递状况,分析混凝土空心砌块墙体的内部含水量和含冰量,并且得到混凝土空心砌块墙达到湿稳定状态所需的时间,以及当其处于湿稳定状态时的含水量。研究以材料初始相对湿度、建筑竣工时间、EPS板厚度、墙体朝向、气候条件为变化参数的典型墙体平均传热系数变化规律,分析影响复合墙体平均传热系数的因素,为建筑供暖能耗的计算分析提供理论指导和数据支撑。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU111
【图文】：

形成的其他影响，例如冰形成时成时液态水被冰所取代，如果没前忽略了这种效应，因此，在模此外，冰结晶还可能导致复合墙材料特定性质产生影响，像这样，目前，大家对最重要的冰形成超出本文所要研究的范围，予以观水平上可以被描述为不同半径尔文方程与毛细管压力相关联，2-1，最左边毛细管半径最小，其大的。复合墙体材料内部的毛细这里需要假设多孔介质总是被液管压力与水分含量之间的关系可的。随着水分含量的增加，毛细毛细管压力变为零时，不能够再

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第 3 章 热湿耦合模拟及验证分析实际有一定的差距，由数值模拟得到的结果可能能获得错误的数据，这时就需要用一些前人的实来对所建立模型的准确性和实用性进行校验。软件概述程in 软件进行数值计算的流程一般是构建物理模型，划分网格，定义边界条件，定义初始条件，设置学模型，选择求解器，如图 3-1 所示。

图 3-2 木纤维板材料物性参数的设置窗口还可以定义材料的特性曲线，等温吸附曲线、液态水传导系数或液态水扩散系数曲线、水蒸气渗透系数或水蒸气扩散系数曲线、材料导热率曲线、透气系数曲线等。通过点击材料物性参数的设置窗口中的“Additional View”按钮，还可以查看到材料的特性曲线图，如图 3-3，其中，最下面的是木纤维板材料导热率随着液态水体积含量变化而发生变化的图，与方程（2-16）中所描述的基本一致，在不考虑冰的体积含量时，材料导热系数仅取决于干燥材料的性质与液态水的体积含量以及液态水的导热系数，这是一个简单的线性模型。

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