氣凝膠玻璃的計(jì)算模型對比及其氣候適用性分析
發(fā)布時間:2021-09-03 22:33
納米多孔二氧化硅氣凝膠是一種超級隔熱材料,由于其具有優(yōu)異的保溫隔熱、良好的透光性、耐高溫以及隔音減震等特性,近年來逐漸被推廣和應(yīng)用于節(jié)能玻璃領(lǐng)域,國內(nèi)外已有少數(shù)學(xué)者對氣凝膠玻璃的熱工性能進(jìn)行了分析研究,F(xiàn)有研究方法主要分為兩類:第一類是運(yùn)用已有軟件(Energy Plus,eQUEST等)進(jìn)行模擬分析,第二類是實(shí)驗(yàn)測試分析。Energy Plus,eQUEST等軟件實(shí)際上是利用K-Sc模型來計(jì)算窗玻璃的光、熱、輻射傳遞情況,K-Sc模型是一種近似計(jì)算模型,其相關(guān)假設(shè)條件及簡化計(jì)算過程是否適用于氣凝膠玻璃需要進(jìn)一步探討;而實(shí)驗(yàn)測試方法的弊端是耗時耗力,不靈活,不能廣泛推廣使用。本文研究的重點(diǎn)即建立既能方便使用,又能正確反映氣凝膠玻璃傳熱特性的計(jì)算模型,并利用該計(jì)算模型對氣凝膠玻璃在我國各氣候區(qū)的適用性進(jìn)行分析研究,對氣凝膠玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。首先,采用界面能量平衡原理和節(jié)點(diǎn)能量平衡方程分別建立了氣凝膠玻璃系統(tǒng)的光學(xué)模型和動態(tài)傳熱模型,并對K-Sc模型的計(jì)算方法作了詳細(xì)介紹。為驗(yàn)證動態(tài)傳熱模型和K-Sc模型模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性,將兩種模型的模擬值與實(shí)測值進(jìn)行了對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),動態(tài)傳熱模型計(jì)...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.1.1 玻璃外窗節(jié)能的重要性
1.1.2 氣凝膠玻璃應(yīng)用研究面臨的問題
1.1.3 氣凝膠玻璃在我國的適用性
1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 氣凝膠材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 氣凝膠玻璃特性的研究現(xiàn)狀
1.2.3 氣凝膠玻璃的熱工性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 氣凝膠玻璃的計(jì)算模型
2.1 太陽輻射強(qiáng)度計(jì)算
2.1.1 壁面太陽入射角
2.1.2 壁面太陽輻射強(qiáng)度
2.2 氣凝膠玻璃系統(tǒng)的光學(xué)模型和動態(tài)傳熱模型
2.2.1 光學(xué)模型
2.2.2 動態(tài)傳熱模型
2.3 K-Sc模型
2.3.1 綜合傳熱系數(shù)
2.3.2 太陽輻射得熱系數(shù)
2.3.3 室內(nèi)得熱量
2.4 本章小結(jié)
第3章 動態(tài)傳熱模型與K-Sc模型對比分析
3.1 模型驗(yàn)證
3.2 日得熱量對比分析
3.2.1 透過太陽輻射得熱量對比分析
3.2.2 溫差傳熱量對比分析
3.2.3 室內(nèi)總得熱量對比分析
3.3 不同氣候區(qū)全年累計(jì)得熱量對比分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 氣凝膠玻璃的氣候適用性
4.1 常見節(jié)能玻璃的理論計(jì)算模型
4.1.1 雙層中空玻璃、三層中空玻璃計(jì)算模型
4.1.2 Low-E中空玻璃計(jì)算模型
4.2 氣凝膠玻璃的氣候適用性分析
4.2.1 氣候適用性評價指標(biāo)
4.2.2 供暖期累計(jì)逐時得熱量對比
4.2.3 空調(diào)期累計(jì)逐時得熱量對比
4.2.4 全年太陽能效用量對比
4.3 氣凝膠玻璃的氣候適用性序列
4.4 本章小結(jié)
第5章 氣凝膠玻璃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 模擬參數(shù)
5.2 氣凝膠消光系數(shù)
5.3 氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響
5.4 氣凝膠填充厚度的影響
5.5 氣凝膠玻璃外窗朝向的影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (碩士學(xué)習(xí)期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣凝膠節(jié)能玻璃的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王珊,王歡,楊建明,吳會軍. 建筑節(jié)能. 2016(08)
[2]夏熱冬暖地區(qū)新型氣凝膠節(jié)能玻璃遮陽性能優(yōu)化[J]. 王歡,吳會軍,丁云飛,周孝清. 建筑技術(shù). 2014(02)
[3]不同玻璃對夏季炎熱地區(qū)室內(nèi)太陽輻射得熱的影響分析[J]. 丁勇,劉旭,丁正遼,李百戰(zhàn). 太陽能學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]納米復(fù)合隔熱材料輻射與導(dǎo)熱耦合傳熱[J]. 趙俊杰,段遠(yuǎn)源,王曉東,王補(bǔ)宣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]紅外遮光劑顆粒的光學(xué)和輻射特性分析[J]. 趙俊杰,段遠(yuǎn)源,王曉東,王補(bǔ)宣. 熱科學(xué)與技術(shù). 2012(04)
[6]納米隔熱材料熱輻射特性的理論計(jì)算[J]. 李東輝,夏新林,張順德. 宇航材料工藝. 2012(02)
[7]淺談Low-E中空玻璃的種類[J]. 陳連勝,查恩明,李樹娜,劉傳偉. 門窗. 2012(02)
[8]氣凝膠薄膜制備的研究進(jìn)展[J]. 楊麗修,吳會軍,王歡,丁云飛. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(S2)
[9]氣凝膠透光隔熱材料在建筑節(jié)能玻璃中的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王歡,吳會軍,丁云飛. 建筑節(jié)能. 2010(04)
[10]Low-E鍍膜玻璃的熱工性能[J]. 董子忠,王體,溫永玲,陳啟高. 新型建筑材料. 2003(03)
博士論文
[1]建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)動態(tài)傳熱模擬方法的研究[D]. 周娟.湖南大學(xué) 2012
[2]建筑節(jié)能氣候適應(yīng)性的時域劃分研究[D]. 張慧玲.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]二氧化硅氣凝膠膜及復(fù)合節(jié)能鍍膜玻璃的制備及性能研究[D]. 趙嫦.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3381993
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.1.1 玻璃外窗節(jié)能的重要性
1.1.2 氣凝膠玻璃應(yīng)用研究面臨的問題
1.1.3 氣凝膠玻璃在我國的適用性
1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 氣凝膠材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 氣凝膠玻璃特性的研究現(xiàn)狀
1.2.3 氣凝膠玻璃的熱工性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 氣凝膠玻璃的計(jì)算模型
2.1 太陽輻射強(qiáng)度計(jì)算
2.1.1 壁面太陽入射角
2.1.2 壁面太陽輻射強(qiáng)度
2.2 氣凝膠玻璃系統(tǒng)的光學(xué)模型和動態(tài)傳熱模型
2.2.1 光學(xué)模型
2.2.2 動態(tài)傳熱模型
2.3 K-Sc模型
2.3.1 綜合傳熱系數(shù)
2.3.2 太陽輻射得熱系數(shù)
2.3.3 室內(nèi)得熱量
2.4 本章小結(jié)
第3章 動態(tài)傳熱模型與K-Sc模型對比分析
3.1 模型驗(yàn)證
3.2 日得熱量對比分析
3.2.1 透過太陽輻射得熱量對比分析
3.2.2 溫差傳熱量對比分析
3.2.3 室內(nèi)總得熱量對比分析
3.3 不同氣候區(qū)全年累計(jì)得熱量對比分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 氣凝膠玻璃的氣候適用性
4.1 常見節(jié)能玻璃的理論計(jì)算模型
4.1.1 雙層中空玻璃、三層中空玻璃計(jì)算模型
4.1.2 Low-E中空玻璃計(jì)算模型
4.2 氣凝膠玻璃的氣候適用性分析
4.2.1 氣候適用性評價指標(biāo)
4.2.2 供暖期累計(jì)逐時得熱量對比
4.2.3 空調(diào)期累計(jì)逐時得熱量對比
4.2.4 全年太陽能效用量對比
4.3 氣凝膠玻璃的氣候適用性序列
4.4 本章小結(jié)
第5章 氣凝膠玻璃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 模擬參數(shù)
5.2 氣凝膠消光系數(shù)
5.3 氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)的影響
5.4 氣凝膠填充厚度的影響
5.5 氣凝膠玻璃外窗朝向的影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (碩士學(xué)習(xí)期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣凝膠節(jié)能玻璃的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王珊,王歡,楊建明,吳會軍. 建筑節(jié)能. 2016(08)
[2]夏熱冬暖地區(qū)新型氣凝膠節(jié)能玻璃遮陽性能優(yōu)化[J]. 王歡,吳會軍,丁云飛,周孝清. 建筑技術(shù). 2014(02)
[3]不同玻璃對夏季炎熱地區(qū)室內(nèi)太陽輻射得熱的影響分析[J]. 丁勇,劉旭,丁正遼,李百戰(zhàn). 太陽能學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]納米復(fù)合隔熱材料輻射與導(dǎo)熱耦合傳熱[J]. 趙俊杰,段遠(yuǎn)源,王曉東,王補(bǔ)宣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]紅外遮光劑顆粒的光學(xué)和輻射特性分析[J]. 趙俊杰,段遠(yuǎn)源,王曉東,王補(bǔ)宣. 熱科學(xué)與技術(shù). 2012(04)
[6]納米隔熱材料熱輻射特性的理論計(jì)算[J]. 李東輝,夏新林,張順德. 宇航材料工藝. 2012(02)
[7]淺談Low-E中空玻璃的種類[J]. 陳連勝,查恩明,李樹娜,劉傳偉. 門窗. 2012(02)
[8]氣凝膠薄膜制備的研究進(jìn)展[J]. 楊麗修,吳會軍,王歡,丁云飛. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(S2)
[9]氣凝膠透光隔熱材料在建筑節(jié)能玻璃中的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王歡,吳會軍,丁云飛. 建筑節(jié)能. 2010(04)
[10]Low-E鍍膜玻璃的熱工性能[J]. 董子忠,王體,溫永玲,陳啟高. 新型建筑材料. 2003(03)
博士論文
[1]建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)動態(tài)傳熱模擬方法的研究[D]. 周娟.湖南大學(xué) 2012
[2]建筑節(jié)能氣候適應(yīng)性的時域劃分研究[D]. 張慧玲.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]二氧化硅氣凝膠膜及復(fù)合節(jié)能鍍膜玻璃的制備及性能研究[D]. 趙嫦.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3381993
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