建筑相变材料的研制及数值模拟
发布时间：2021-11-23 08:20
论文通过理论分析、数值模拟和实验相结合的方法对建筑相变材料的制备、特性及其对建筑室内温湿分布的影响进行了研究,分析了建筑相变材料对建筑能耗的影响,探究了建筑相变材料在不同气候分区下的应用。论文首先建立了有机共晶相变材料的相变温度预测模型,通过实验对该模型的准确性进行了验证,并用于指导共晶相变材料的制备。通过界面聚合法制备了相变微胶囊,得到相变微胶囊的相变潜热为156.7 J/g,相变温度为24.18℃。按照3:7的配比将相变微胶囊与硅藻土混合得到定形相变材料试块。制备的相变微胶囊/硅藻土复合材料的相变焓值和温度都有所降低,分别降低为44.17 J/g和22.3℃。通过DVS及MBV测试对相变微胶囊/硅藻土复合材料湿特性进行了表征。随后,建立了单体建筑的热湿传递模型,分析了建筑相变材料的传热机理,模拟分析了相变温度、相变潜热、导热系数、换气次数、建筑相变材料的铺设厚度、铺设面积、窗墙比等因素对室内温度分布的影响。最后,本文建立了相变建筑的空调能耗模型,对建筑相变材料在办公建筑中的应用进行能耗计算。得到了相变建筑的温湿度变化规律,墙体热流及湿流密度变化规律,空调瞬时功率及空调逐月能耗。对相...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2018年我国建筑碳排放总量趋势
第3章建筑相变材料对室内温湿度分布的影响29第3章建筑相变材料对室内温湿度分布的影响3.1仿真软件介绍WUFIPlus是由德国弗劳恩霍夫建筑物理研究所研发的一款数值仿真平台，通过该平台可以模拟建筑构件中和室内环境的热湿条件，还可以用于室内人员热舒适和能耗计算，并可定量计算建筑结构和建筑空间中温度和湿度关系。算例基于该平台，建立物理建筑模型，进行初始条件及边界条件的设定，并将实验测试得到的材料参数，输入计算模型，对复合材料在建筑围护结构中的应用进行仿真计算。3.2建筑模型3.2.1物理模型本文采用国际能源署推荐的Case600作为建筑模型[72]，建筑模型如图3.1所示。该单体建筑为长方体，长8m，宽6m，高2.7m，面积为48m2，体积为129.6m3。建筑南向开有两扇窗，长1.5m，高1m。为方便分析建筑相变材料对房间温湿度分布的影响，不考虑地面温度波动及热湿传递，将地面设置成隔绝材料。该建筑为重质建筑，围护结构的参数如表3.1所示图3.1Case600建筑模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[2]国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015[J]. 徐伟,邹瑜,陈曦,孙德宇. 建设科技. 2018(16)
[3]中国城市迈向近零碳排放与正气候发展模式[J]. 叶祖达. 城市发展研究. 2017(04)
[4]基于TRNSYS的冷热电联供系统建模与蓄能策略分析[J]. 郑春元,翟晓强,吴静怡,杨干. 化工学报. 2015(S2)
[5]相变蓄能建筑墙体研究进展[J]. 张小松,夏燚,金星. 东南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]相变材料的分类及其应用研究[J]. 白艳萍,张玉忠. 科技风. 2015(08)
[7]有机相变储能材料及其复合技术研究进展[J]. 王月祥,王执乾. 材料导报. 2014(S2)
[8]夜间通风量对相变轻质房间室内热环境的影响[J]. 张洪宇,庄春龙,邓安仲,沈小东. 后勤工程学院学报. 2014(02)
[9]浅议寒冷地区节能型建筑保温材料的应用[J]. 赵辉,王金鹏. 资源节约与环保. 2014(03)
[10]从构建和谐社会的视角看能源短缺问题[J]. 胡青丹. 中共南宁市委党校学报. 2009(04)
硕士论文
[1]硅藻土基体相变储能石膏板的制备与性能研究[D]. 石文华.武汉理工大学 2018
[2]相变微胶囊建筑围护结构节能效果的实验研究[D]. 战伟.深圳大学 2016
[3]典型国家工业化进程中经济社会与能源环境协调发展研究[D]. 夏菁.吉林大学 2015
[4]低导热加气混凝土保温性能与微结构研究[D]. 彭欢.东南大学 2015
[5]建筑用新型复合相变材料储能过程的模拟及实验研究[D]. 张盼.重庆大学 2014
[6]南方地区外墙相变材料选型与封装工艺研究[D]. 王伟.华侨大学 2014
[7]相变建筑材料在建筑节能领域的应用研究[D]. 赵耀民.哈尔滨工程大学 2013
[8]用于建筑节能的粉煤灰相变储能材料的制备及应用实验[D]. 董昭.重庆大学 2013
[9]定形相变材料的制备及其定形效果的研究[D]. 赵义清.复旦大学 2011
[10]相变建筑材料在建筑节能中的应用研究[D]. 谢芳.华南理工大学 2010
本文编号：3513490
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2018年我国建筑碳排放总量趋势
第3章建筑相变材料对室内温湿度分布的影响29第3章建筑相变材料对室内温湿度分布的影响3.1仿真软件介绍WUFIPlus是由德国弗劳恩霍夫建筑物理研究所研发的一款数值仿真平台，通过该平台可以模拟建筑构件中和室内环境的热湿条件，还可以用于室内人员热舒适和能耗计算，并可定量计算建筑结构和建筑空间中温度和湿度关系。算例基于该平台，建立物理建筑模型，进行初始条件及边界条件的设定，并将实验测试得到的材料参数，输入计算模型，对复合材料在建筑围护结构中的应用进行仿真计算。3.2建筑模型3.2.1物理模型本文采用国际能源署推荐的Case600作为建筑模型[72]，建筑模型如图3.1所示。该单体建筑为长方体，长8m，宽6m，高2.7m，面积为48m2，体积为129.6m3。建筑南向开有两扇窗，长1.5m，高1m。为方便分析建筑相变材料对房间温湿度分布的影响，不考虑地面温度波动及热湿传递，将地面设置成隔绝材料。该建筑为重质建筑，围护结构的参数如表3.1所示图3.1Case600建筑模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[2]国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015[J]. 徐伟,邹瑜,陈曦,孙德宇. 建设科技. 2018(16)
[3]中国城市迈向近零碳排放与正气候发展模式[J]. 叶祖达. 城市发展研究. 2017(04)
[4]基于TRNSYS的冷热电联供系统建模与蓄能策略分析[J]. 郑春元,翟晓强,吴静怡,杨干. 化工学报. 2015(S2)
[5]相变蓄能建筑墙体研究进展[J]. 张小松,夏燚,金星. 东南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]相变材料的分类及其应用研究[J]. 白艳萍,张玉忠. 科技风. 2015(08)
[7]有机相变储能材料及其复合技术研究进展[J]. 王月祥,王执乾. 材料导报. 2014(S2)
[8]夜间通风量对相变轻质房间室内热环境的影响[J]. 张洪宇,庄春龙,邓安仲,沈小东. 后勤工程学院学报. 2014(02)
[9]浅议寒冷地区节能型建筑保温材料的应用[J]. 赵辉,王金鹏. 资源节约与环保. 2014(03)
[10]从构建和谐社会的视角看能源短缺问题[J]. 胡青丹. 中共南宁市委党校学报. 2009(04)
硕士论文
[1]硅藻土基体相变储能石膏板的制备与性能研究[D]. 石文华.武汉理工大学 2018
[2]相变微胶囊建筑围护结构节能效果的实验研究[D]. 战伟.深圳大学 2016
[3]典型国家工业化进程中经济社会与能源环境协调发展研究[D]. 夏菁.吉林大学 2015
[4]低导热加气混凝土保温性能与微结构研究[D]. 彭欢.东南大学 2015
[5]建筑用新型复合相变材料储能过程的模拟及实验研究[D]. 张盼.重庆大学 2014
[6]南方地区外墙相变材料选型与封装工艺研究[D]. 王伟.华侨大学 2014
[7]相变建筑材料在建筑节能领域的应用研究[D]. 赵耀民.哈尔滨工程大学 2013
[8]用于建筑节能的粉煤灰相变储能材料的制备及应用实验[D]. 董昭.重庆大学 2013
[9]定形相变材料的制备及其定形效果的研究[D]. 赵义清.复旦大学 2011
[10]相变建筑材料在建筑节能中的应用研究[D]. 谢芳.华南理工大学 2010
本文编号：3513490
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