【摘要】：隨著我國發(fā)展進程的不斷加快,經濟總量的持續(xù)穩(wěn)步增長,能源的供需關系對經濟發(fā)展的影響日益凸顯,能源問題也成為制約我國經濟持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。在能源消耗總量中,建筑能耗占據(jù)很大的比例,所以積極開展建筑節(jié)能工作,是未來控制我國能源消耗、有效降低建筑能耗的關鍵所在,而建筑圍護結構的熱阻是建筑物的重要熱工性能之一,很大程度上影響著建筑能耗,準確檢測建筑圍護結構的熱阻對減少建筑能耗意義重大。本文介紹了目前幾種常見的墻體熱阻測試方法,同時對它們分別應用于現(xiàn)場測試時的優(yōu)點和局限性做了詳細的對比。此外,本文在被廣泛使用的熱流計法的基本原理之上提出了一種新型圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測方法。在此基礎上對測試設備設計改進,使得新型測試方法的設備在現(xiàn)場測試過程中便攜性和可操作性大大提高,為墻體熱阻現(xiàn)場測試提供了極大地便利。對新型測試系統(tǒng)的主要設備以及各自的工作原理做了詳細介紹,說明了各個設備的現(xiàn)場安裝方法及安裝過程的注意事項,同時介紹了數(shù)據(jù)的采集過程和處理方法。文章還分析了墻體內部和墻體表面的傳熱過程,根據(jù)墻體的傳熱過程推測有可能對測試造成影響的因素。在測試過程中選擇有效的方式避免這些不利因素對測試結果帶來的影響。借助強大的數(shù)值模擬工具—ANSYS模擬新型測試系統(tǒng)測試過程中墻體的傳熱過程。對真實的測試系統(tǒng)做相應的簡化,建立數(shù)值模擬的實物模型,劃分網格并對應實際測試條件設置模型的邊界條件,對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的過程分別進行數(shù)值分析。觀察各個墻面上的溫度和熱流密度的分布情況,探討分析了圍護結構傳熱現(xiàn)象中的三維性以及圍護結構受加熱中心區(qū)域的熱流沿其傳遞方向的變化。為新型圍護結構熱阻檢測方法提供一定的理論支撐。利用新型的測試方法實測不同類型的墻體,在數(shù)據(jù)處理過程中采取雙面熱流計法——計算熱流采用熱側墻面和冷側墻面熱流的平均值而非單側墻面測試的熱流值計算測試墻體的熱阻,對比計算結果,發(fā)現(xiàn)雙面熱流計法可以顯著的提高測試的準確度。分析平均熱流的表現(xiàn)特性,可以看到平均熱流的穩(wěn)定時間比單側熱流的穩(wěn)定時間快很多,對于測試環(huán)境多變的現(xiàn)場測試而言,盡快的達到穩(wěn)定狀態(tài)可以縮短測試時間,這對于避開對測試造成重大影響的不利因素有重要的意義。
[Abstract]:With the rapid development of China's development process, the continuous and steady growth of economic total, the influence of energy supply and demand on economic development has become increasingly prominent. Energy problems have also become an important factor restricting the sustained and healthy development of our economy. In the total amount of energy consumption, building energy consumption is a large proportion, so building energy conservation workers are actively carried out. It is the key to control the energy consumption in the future and effectively reduce the energy consumption of the building. The thermal resistance of the building enclosure is one of the important thermal properties of the building, which greatly affects the energy consumption of the building. It is of great significance to accurately detect the thermal resistance of the building enclosure structure to reduce the building energy consumption. This paper introduces several common walls at present. On the basis of the basic principle of the widely used heat flow meter, this paper puts forward a new method of detecting the thermal resistance of a new enclosure structure on the basis of the basic principle of the widely used heat flow meter. On this basis, the design of the test equipment is improved and the new test party is made. The portability and maneuverability of the equipment are greatly improved in the process of field testing, which provides great convenience for the field test of wall thermal resistance. The main equipment and the working principle of the new test system are introduced in detail, and the methods of installation and the attention of the installation process are explained, and the number of the equipment is also introduced. According to the process of collecting and processing, the heat transfer process of the wall and the wall surface is analyzed. According to the heat transfer process of the wall, the factors that may affect the test are speculated. In the process of testing, the effective way is chosen to avoid the influence of these unfavorable factors on the test results. With the help of a powerful numerical simulation tool, A NSYS simulated the heat transfer process of the wall in the testing process of the new test system. The actual test system was simplified, the physical model of the numerical simulation was established, the grid was divided and the boundary conditions of the model were set up corresponding to the actual test conditions. The numerical analysis on the steady state and the unsteady state process was carried out respectively. The temperature on each wall surface was observed and the temperature was observed. The distribution of heat flow density is discussed and analyzed. The three-dimensional character of the heat transfer in the enclosure structure and the change of the heat flow along the heating center of the enclosure structure are discussed. It provides a certain theoretical support for the new type of enclosure structure thermal resistance detection method. The two-sided heat flow meter is used to calculate the heat flow of the heat flow using the hot side wall surface and the cold side wall surface instead of the heat flow value of the single side wall test. The results show that the double side heat flow meter can significantly improve the accuracy of the test. The stability time of the heat flow is much faster than the stable time of the single side heat flow. For the field testing of the changeable test environment, it can shorten the test time as soon as possible, which is of great significance to avoid the adverse factors which have a significant impact on the test.
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU111.3

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本文編號：2120132