日光温室相变材料墙板蓄/放热过程数值模拟研究

发布时间：2023-09-16 09:11

　　日光温室是我国北方重要的基础农业生产设施,在现代农业发展过程中的作用举足轻重,不仅有效保障了寒冷地区蔬菜的淡季供应,还极大地改善了农民的增收状况。然而在实际生产实践过程中,冬季北方日光温室作物栽培冷害、冻害时有发生,使得日光温室设施每年因此遭受巨大的经济损失。相变材料作为一种可高效储能的新型材料,随着自身相态的变化常伴有巨大潜热量的释放或贮存,如果将日光温室后墙墙体改造为相变墙体,使其兼有保温及自主被动蓄热的功能,则有望大幅提高日光温室太阳辐射能源利用率与室内最低温度,减小室内昼夜温差与热量损失,最终通过热量调节功能的增强使现有热环境得以优化。CFD数值模拟应用面广、可靠性高,能够轻松处理相变问题,并对本研究所选用的适用于西北地区日光温室热环境调控的三元复合有机脂肪酸(肉豆蔻酸-月桂酸-癸酸/膨胀石墨)定形相变墙板进行数值模拟分析,在优化墙板材料、结构等方面具有现实意义。本研究主要内容如下:1)采用瞬态热线法、绝热量热法、激光闪光法等试验方法,逐一测定相变材料、墙板封装材料的热物性,并引入等效比热替代相变材料在相变过程中的比热容。相变材料未融化与完全融化时,导热系数不同且与自身温度成正...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 相变材料在建筑中的研究进展
        1.2.1 普通建筑
        1.2.2 日光温室建筑
    1.3 数值模拟研究进展
    1.4 本研究主要内容及创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究创新点
第二章 日光温室相变墙板蓄/放热数值模拟
    2.1 引言
    2.2 试验材料及仪器
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 相变墙板的制作
        2.3.2 相变墙板热物性
        2.3.3 相变墙板蓄/放热试验
        2.3.4 数值模拟
    2.4 结果与分析
        2.4.1 相变墙板蓄/放热特性
        2.4.2 数值模拟实测验证
    2.5 结论与讨论
第三章 相变墙板数值模拟预测及综合性能评价
    3.1 引言
    3.2 试验仪器及材料
    3.3 试验方法
        3.3.1 相变墙板蓄/放热量分析
        3.3.2 日光温室实际蓄热量
        3.3.3 不同封装材料相变墙板的数值模拟预测
        3.3.4 不同厚度相变墙板的数值模拟预测
        3.3.5 基于两种数学方法的综合评价体系
    3.4 结果与分析
        3.4.1 不同封装材料相变墙板的数值模拟分析
        3.4.2 不同厚度相变墙板的数值模拟分析
        3.4.3 综合评价模型计算结果及方差分析
    3.5 结论与讨论
第四章 结论
参考文献
符号说明
致谢
作者简介



本文编号：3846730