帶空氣夾層的相變蓄能墻體傳熱性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 07:10
能源在人們的生活中起著重要的作用,人類社會(huì)的快速發(fā)展導(dǎo)致了能源的快速消耗。節(jié)能減排成為擺在人類面前的一項(xiàng)艱巨而迫切的任務(wù)。能夠?qū)崿F(xiàn)建筑節(jié)能的途徑之一就是增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,相變材料(Phase Change Materials,PCM)自身的高蓄熱性可以明顯提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱容量,減小室內(nèi)負(fù)荷。為了更好地利用相變材料潛熱來改善室內(nèi)熱舒適,依據(jù)相變傳熱理論,梳理近年來學(xué)者們對(duì)相變墻體各方面的研究,本文通過實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)一種帶空氣夾層的相變墻體展開相關(guān)研究。具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)從優(yōu)化墻體結(jié)構(gòu)出發(fā),設(shè)計(jì)了一種添加相變材料的建筑墻體結(jié)構(gòu),并且在實(shí)驗(yàn)廠房中構(gòu)建了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?實(shí)驗(yàn)研究不同室內(nèi)溫度下相變墻體結(jié)構(gòu)的蓄放熱性能以及室內(nèi)熱源持續(xù)不同時(shí)間下相變墻體的傳熱性能。結(jié)果表明相變墻體的蓄放熱性能與室內(nèi)溫度以及熱源持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)。(2)采用FLUENT軟件模擬研究了三種不同PCM管分布位置的傳熱性能,分析找出最佳的PCM管分布位置。結(jié)果表明PCM管均勻布置在空氣層的中間對(duì)墻體傳熱有較好的效果。(3)針對(duì)衡陽地區(qū)實(shí)際的冬夏兩季溫度參數(shù),研究不同相變溫度對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的調(diào)...
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
部分文獻(xiàn)中的宏觀封裝相變材料
20中,以免其發(fā)生移動(dòng)。墻體下部的進(jìn)風(fēng)口接有進(jìn)氣扇,新型相變墻體的對(duì)側(cè)有電熱膜以調(diào)整室內(nèi)不同熱源。室內(nèi)溫度高于相變材料熔化點(diǎn)時(shí),PCM開始熔化吸收熱量,以此儲(chǔ)存大量潛熱。當(dāng)室內(nèi)溫度低于PCM的凝固點(diǎn)時(shí),室內(nèi)空氣從下部進(jìn)入空氣夾層與裝有相變材料的鋁管進(jìn)行換熱,PCM逐漸凝固釋放出之前儲(chǔ)存的熱量,換熱之后的空氣從上部出風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),進(jìn)而穩(wěn)定了室內(nèi)空氣的波動(dòng)。整個(gè)相變材料部分與基本的建筑墻體結(jié)合形成相變蓄熱墻體,其結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖見圖3.1、圖3.2。實(shí)驗(yàn)中使用到的材料物性參數(shù)見表3.1。圖3.1新型墻體結(jié)構(gòu)示意圖圖3.2墻體模型實(shí)物圖表3.1各材料物性參數(shù)材料密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)比熱(kJ/kg)相變潛熱(kJ/kg)相變溫度(℃)厚度(mm)水泥砂漿16000.930.84————20加氣混凝土24002.10.8————140石膏板10500.331.05————20鋁管2719202.4870————R20空氣1.2050.02421————60石蠟8100.22.114726℃~28℃——XPS擠塑泡沫板250.035.35——————3.1.2實(shí)驗(yàn)方案本實(shí)驗(yàn)房間所在地為湖南衡陽,本實(shí)驗(yàn)研究的目的是在實(shí)際的氣候條件下,
20中,以免其發(fā)生移動(dòng)。墻體下部的進(jìn)風(fēng)口接有進(jìn)氣扇,新型相變墻體的對(duì)側(cè)有電熱膜以調(diào)整室內(nèi)不同熱源。室內(nèi)溫度高于相變材料熔化點(diǎn)時(shí),PCM開始熔化吸收熱量,以此儲(chǔ)存大量潛熱。當(dāng)室內(nèi)溫度低于PCM的凝固點(diǎn)時(shí),室內(nèi)空氣從下部進(jìn)入空氣夾層與裝有相變材料的鋁管進(jìn)行換熱,PCM逐漸凝固釋放出之前儲(chǔ)存的熱量,換熱之后的空氣從上部出風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),進(jìn)而穩(wěn)定了室內(nèi)空氣的波動(dòng)。整個(gè)相變材料部分與基本的建筑墻體結(jié)合形成相變蓄熱墻體,其結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖見圖3.1、圖3.2。實(shí)驗(yàn)中使用到的材料物性參數(shù)見表3.1。圖3.1新型墻體結(jié)構(gòu)示意圖圖3.2墻體模型實(shí)物圖表3.1各材料物性參數(shù)材料密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)比熱(kJ/kg)相變潛熱(kJ/kg)相變溫度(℃)厚度(mm)水泥砂漿16000.930.84————20加氣混凝土24002.10.8————140石膏板10500.331.05————20鋁管2719202.4870————R20空氣1.2050.02421————60石蠟8100.22.114726℃~28℃——XPS擠塑泡沫板250.035.35——————3.1.2實(shí)驗(yàn)方案本實(shí)驗(yàn)房間所在地為湖南衡陽,本實(shí)驗(yàn)研究的目的是在實(shí)際的氣候條件下,
本文編號(hào):2939265
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
部分文獻(xiàn)中的宏觀封裝相變材料
20中,以免其發(fā)生移動(dòng)。墻體下部的進(jìn)風(fēng)口接有進(jìn)氣扇,新型相變墻體的對(duì)側(cè)有電熱膜以調(diào)整室內(nèi)不同熱源。室內(nèi)溫度高于相變材料熔化點(diǎn)時(shí),PCM開始熔化吸收熱量,以此儲(chǔ)存大量潛熱。當(dāng)室內(nèi)溫度低于PCM的凝固點(diǎn)時(shí),室內(nèi)空氣從下部進(jìn)入空氣夾層與裝有相變材料的鋁管進(jìn)行換熱,PCM逐漸凝固釋放出之前儲(chǔ)存的熱量,換熱之后的空氣從上部出風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),進(jìn)而穩(wěn)定了室內(nèi)空氣的波動(dòng)。整個(gè)相變材料部分與基本的建筑墻體結(jié)合形成相變蓄熱墻體,其結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖見圖3.1、圖3.2。實(shí)驗(yàn)中使用到的材料物性參數(shù)見表3.1。圖3.1新型墻體結(jié)構(gòu)示意圖圖3.2墻體模型實(shí)物圖表3.1各材料物性參數(shù)材料密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)比熱(kJ/kg)相變潛熱(kJ/kg)相變溫度(℃)厚度(mm)水泥砂漿16000.930.84————20加氣混凝土24002.10.8————140石膏板10500.331.05————20鋁管2719202.4870————R20空氣1.2050.02421————60石蠟8100.22.114726℃~28℃——XPS擠塑泡沫板250.035.35——————3.1.2實(shí)驗(yàn)方案本實(shí)驗(yàn)房間所在地為湖南衡陽,本實(shí)驗(yàn)研究的目的是在實(shí)際的氣候條件下,
20中,以免其發(fā)生移動(dòng)。墻體下部的進(jìn)風(fēng)口接有進(jìn)氣扇,新型相變墻體的對(duì)側(cè)有電熱膜以調(diào)整室內(nèi)不同熱源。室內(nèi)溫度高于相變材料熔化點(diǎn)時(shí),PCM開始熔化吸收熱量,以此儲(chǔ)存大量潛熱。當(dāng)室內(nèi)溫度低于PCM的凝固點(diǎn)時(shí),室內(nèi)空氣從下部進(jìn)入空氣夾層與裝有相變材料的鋁管進(jìn)行換熱,PCM逐漸凝固釋放出之前儲(chǔ)存的熱量,換熱之后的空氣從上部出風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),進(jìn)而穩(wěn)定了室內(nèi)空氣的波動(dòng)。整個(gè)相變材料部分與基本的建筑墻體結(jié)合形成相變蓄熱墻體,其結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖見圖3.1、圖3.2。實(shí)驗(yàn)中使用到的材料物性參數(shù)見表3.1。圖3.1新型墻體結(jié)構(gòu)示意圖圖3.2墻體模型實(shí)物圖表3.1各材料物性參數(shù)材料密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)比熱(kJ/kg)相變潛熱(kJ/kg)相變溫度(℃)厚度(mm)水泥砂漿16000.930.84————20加氣混凝土24002.10.8————140石膏板10500.331.05————20鋁管2719202.4870————R20空氣1.2050.02421————60石蠟8100.22.114726℃~28℃——XPS擠塑泡沫板250.035.35——————3.1.2實(shí)驗(yàn)方案本實(shí)驗(yàn)房間所在地為湖南衡陽,本實(shí)驗(yàn)研究的目的是在實(shí)際的氣候條件下,
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