夜间通风气流与围护结构间热湿交换过程分析

发布时间：2022-02-19 22:31

　　夜间通风被认为是一种可有效降低夏季空调系统能耗的被动式冷却技术,其节能效益取决于围护结构表面与通风气流间的热湿交换过程。围护结构表面的热湿交换过程对夜间通风节能潜力有重要影响。本文针对通风气流与围护结构内表面的热湿耦合传递过程进行了实验和模拟研究。实测了通风系统条件下实验舱地面的冷却降温过程,根据温度实测数据演算得到了地面的对流换热量和对流换热系数,分析了换气次数、空气湿度、送风气流与地面间初始温差等因素对地面通风冷却过程的影响。结果表明,地面平均对流换热量和局部对流换热量均随通风时间逐渐减小,地面平均对流换热系数平缓下降,送风气流湿度对对流质交换的影响从根本上取决于空气含湿量;送风湿度或换气次数越大,地面降温越快,但换气次数较大时送风湿度对壁面冷却效果的影响较小。利用已有的围护结构热湿耦合传递模型分析对流换热系数对模型求解结果的敏感性,并由实验数据回归得到了表面换热系数的一般关系式,进而对模型边界条件进行了改进。利用改进模型分析了围护结构物性参数对模型求解结果的影响,模拟了夜间通风气流平行掠过墙体一侧表面的热湿耦合传递过程。结果显示,热湿耦合问题中材料导热系数宜取为分段函数,水蒸气渗... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及总结
        1.2.1 夜间通风冷却技术的研究
        1.2.2 围护结构热湿传递的研究
        1.2.3 热湿耦合传递模型的求解方法
        1.2.4 已有研究的总结
    1.3 主要研究内容
第二章 围护结构通风冷却过程的实验测试
    2.1 实验概述
        2.1.1 实验目的
        2.1.2 实验系统
        2.1.3 主要参数测量
        2.1.4 实验准备工作
        2.1.5 实验步骤及方案
    2.2 实验数据处理
        2.2.1 表面热传导量
        2.2.2 表面辐射换热量
        2.2.3 表面对流换热量
        2.2.4 表面对流换热系数
        2.2.5 误差分析
    2.3 实验数据分析
        2.3.1 实验3测试结果分析
        2.3.2 空气湿度对地面换热过程的影响
    2.4 本章小结
第三章 围护结构热湿耦合传递模型
    3.1 物理模型
    3.2 热湿控制方程及边界条件
        3.2.1 湿迁移方程
        3.2.2 热迁移方程
        3.2.3 边界条件
    3.3 热湿耦合传递模型的求解与分析
        3.3.1 模型求解方法
        3.3.2 模型的初步验证
        3.3.3 表面热湿交换系数对模型求解结果的影响
        3.3.4 围护结构物性参数对模型求解结果的影响
    3.4 湿传递对热传递影响的量化分析
    3.5 本章小结
第四章 夜间通风阶段外墙热湿传递的模拟分析
    4.1 模拟条件
        4.1.1 围护结构特性
        4.1.2 气候条件
        4.1.3 表面换热系数
        4.1.4 其他条件
        4.1.5 墙体蓄冷量
    4.2 外墙与夜间通风气流的热湿交换过程
        4.2.1 典型工况分析
        4.2.2 严寒地区外墙的热湿传递过程
        4.2.3 寒冷地区外墙的热湿传递过程
        4.2.4 夏热冬冷地区外墙的热湿传递过程
        4.2.5 三地区夜间通风效果的对比
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]地面对流换热过程分析[J]. 卞维军,夏利梅,周雪涵,杨秀峰.  扬州大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]极端热湿地区湿驱动势的选择对热湿耦合模型计算的影响[J]. 罗戴维,刘加平,刘大龙,何知衡.  建筑科学. 2018(02)
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博士论文
[1]夏热冬冷地区建筑墙体热、空气、湿耦合迁移特性研究[D]. 刘向伟.湖南大学 2015
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[3]水电站地下厂房热湿环境研究[D]. 张华玲.重庆大学 2007
[4]建筑气候分析与设计策略研究[D]. 杨柳.西安建筑科技大学 2003

硕士论文
[1]夜间自然通风建筑围护结构内表面对流换热的量化研究[D]. 卞维军.扬州大学 2018
[2]热湿气候地区多层墙体热湿耦合迁移模型研究[D]. 张景欣.南昌大学 2016
[3]长沙地区办公建筑夜间通风技术实验研究及DeST模拟分析[D]. 许艳.湖南大学 2007



本文编号：3633741