烧结页岩空心砖热湿耦合迁移特性研究

发布时间：2022-08-01 11:34

　　空心砖作为国家建筑行业大力推荐使用的新型建筑材料,在建筑建设工程中已得到广泛的推广与应用。然而,属于非连续多孔介质材料的空心砖与假设的理想均质材料在性质上存在较大的差异,以及对空心砖墙体在热迁移过程中伴随着水蒸气或液态水迁移的机理不清楚,面对热湿耦合迁移引起的不良后果,无法及时做出较为有效的技术方案。已有的建筑工程设计规范,都是采用均质材料一维传热和传质的理论模型为工程计算的基础,工程实践证明这其中存在较大的误差需要纠正。因此本文针对空心砖内热湿耦合迁移特性展开一系列的研究。首先,对研究对象的物性参数进行测量,确定选用的空心砖具有良好的保温性能和低渗特性,能够在工程施工中大量采用的前提下,再对其进行热湿耦合传递特性研究。其次,搭建可控式热湿耦合实验台,实现实验样品两侧温度和湿度恒定但不相同的实验条件,测量空心砖与实心砖内的温湿度分布情况,分析空心砖热湿耦合迁移特性。再次,采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件,对空心砖与实心砖热湿耦合迁移进行模拟分析,使用实验结果和HAMSTAD验证实例对模拟结果进行验证。然后,在确定模拟结果能很好反映空心砖内热湿耦合迁移的基础... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 热湿传递理论研究现状
        1.2.2 热湿传递实验研究现状
    1.3 围护结构热湿耦合迁移理论基础
        1.3.1 湿传递机理
        1.3.2 热传递机理
        1.3.3 热湿耦合传递机理
    1.4 研究内容及路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究路线
        1.4.3 本文章节概述
    1.5 本文的创新之处
2 烧结页岩空心砖的热物性参数测量
    2.1 研究对象
    2.2 空心砖的导热系数
    2.3 烧结页岩砖的渗透率
        2.3.1 分形模型
        2.3.2 Kozeny-Carman方程改进
        2.3.3 烧结页岩砌块基本参数的测量
    2.4 本章小结
3 烧结页岩空心砖热湿耦合迁移实验研究
    3.1 实验台的搭建
        3.1.1 实验设备
        3.1.2 搭建实验台
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 空心砖热湿耦合传递实验结果
        3.3.2 对比实心砖与空心砖热湿耦合传递
    3.4 本章小结
4 烧结页岩空心砖热湿耦合迁移模拟研究
    4.1 模拟软件
    4.2 模型建立
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 数学模型
        4.2.3 边界条件
        4.2.4 数学模型验证
    4.3 模型求解
    4.4 模拟与实验结果对比分析
    4.5 模拟结果总结
5 优化空心砖孔型结构
    5.1 空心砖孔型结构优化的研究现状
    5.2 空心砖孔型结构优化
    5.3 优化后的空心砖热湿耦合迁移特性研究
        5.3.1 空心砖的瞬态模拟研究
        5.3.2 对比优化前后的空心砖热湿耦合迁移特性
    5.4 空心砖孔型结构优化结果总结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]热湿气候地区常用外保温墙体热湿性能分析[J]. 郭兴国,罗鸿韬,吴越,刘向伟,陈国杰.  南昌大学学报(工科版). 2018(02)
[2]温度和含湿量对建筑材料导热系数的影响[J]. 孙立新,冯驰,崔雨萌.  土木建筑与环境工程. 2017(06)
[3]H型混凝土夹芯秸秆砌块墙热湿耦合传递特性研究[J]. 侯少丹,王少杰,刘福胜,史凤凯.  新型建筑材料. 2017(02)
[4]考虑传湿时影响墙体传热系数的因素分析[J]. 陈飞,刘艳峰,马超,王莹莹,王登甲.  中国科技论文. 2017(01)
[5]围护结构热湿耦合传递模型及简便求解方法[J]. 刘向伟,陈友明,陈国杰,郭兴国,罗娜.  土木建筑与环境工程. 2016(04)
[6]基于Kozeny—Carman方程的渗透率分形模型[J]. 郑斌,李菊花.  天然气地球科学. 2015(01)
[7]多孔介质墙体热湿耦合迁移实验方法[J]. 陈国杰,刘向伟,陈友明,郭兴国,张泠.  南华大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]湿迁移对墙体传热的影响分析[J]. 王莹莹,刘艳峰,刘加平.  土木建筑与环境工程. 2012(06)
[9]数字岩心孔隙结构的分形表征及渗透率预测[J]. 赵明,郁伯铭.  重庆大学学报. 2011(04)
[10]多层多孔介质层间界面处的热质耦合传递[J]. 孔凡红.  太阳能学报. 2010(10)

博士论文
[1]烧结页岩空心砖自保温系统研究与应用[D]. 谢厚礼.重庆大学 2012
[2]热湿气候地区多层墙体热湿耦合迁移特性研究[D]. 郭兴国.湖南大学 2010
[3]多层多孔结构内热湿耦合迁移特性研究[D]. 苏向辉.南京航空航天大学 2002

硕士论文
[1]墙体热工性能现场检测的传热反问题方法研究[D]. 刘钦.西南科技大学 2019
[2]严寒地区外保温隔湿墙体热湿传递的实验装置研究[D]. 许健明.哈尔滨工业大学 2017
[3]复合保温砌块墙体材料热湿及空气渗透性能研究[D]. 张胜旺.中国矿业大学 2016
[4]热湿气候地区加气混凝土墙体热湿耦合迁移特性研究[D]. 赵丹.湖南大学 2013
[5]建筑外围护结构热湿状态分析研究[D]. 贾子乐.北京交通大学 2010



本文编号：3667373