基于内嵌管道与通风墙体相结合的复合通风墙体研究

摘要

文中提出一种内嵌管式的复合通风墙体，该墙体是以传统通风墙体为基础，在空气夹层内内嵌管道，以达到通入空气与内嵌管道内低品位能源的热量交换的目的，以该墙体为研究对象，对其进行墙体传热实验及空气夹层内的换热实验，并对空气夹层内气流情况进行模拟，以确定复合通风墙体最适宜的进、出风口高度差、空气夹层厚度、进风口风速等参数，并从节能效果及经济性方面对其进行分析，文中主要研究内容包括：
　　（一）墙体传热实验。由于墙体蓄热作用，外表面的热量不断往内表面传递，一段时间后隔热层表面温度也缓慢上升。添加隔热材料后，与普通砖墙相比，墙体内表面的温升小，并且速度慢，有效地阻隔了室外环境对室内的传热。
　　（二）墙体夹层换热实验。在进行夹层换热实验时，所得到的数据表明，在夹层管道内通入低品位能源，得到温度较为合适的出风，对夹层内的空气有明显的降温效果，通入的冷水温度越低，最后所体现的降温效果就会越明显，在一定程度上可以有效阻止外墙引起的冷负荷。文中还对内嵌管道中通入不同水温进行了出风口温度测量，可以发现，随着通入的水温逐渐升高，出风口温度随之增大；通入内嵌管道中的水温变化情况基本一致，出风口温度的变化情况也一致，且两者之间的温度差也逐步缩小，最后趋于稳定的状态。
　　（三）空气夹层气流情况模拟。为了保证出风口风速，为了能达到同样的节能效果且最合适的经济性，最后可以确定在确定空气夹层厚度时，宜选择的空气夹层厚度为6cm。对出风口风速变化进行模拟时，在不同的空气夹层厚度情况下，各出风口风速的变化情况有所不同，随着空气夹层厚度的增加，出风口风速会有所下降；在对夹层内空气流速变化情况进行模拟的过程中可以发现，随着空气夹层厚度的逐渐增加，夹层内的空气流速相对应的会有所下降，内嵌管道在空气夹层内的分布情况会影响空气在夹层内的流动，经过对模拟结果的对比及分析，进风口风速宜选择0.6m/s。
　　（四）通风墙体节能分析。从复合通风墙体的节能效果及经济性两个方面进行了分析，可以得出复合通风墙体的外墙节能效率η为36.5%；从经济方面可以得出，对于复合通风墙体在所增加的初始投资中分别计算其静、动态投资回收期。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

第二章 复合通风墙体的理论分析

2.1 复合墙体技术

2.2 复合通风墙体

2.3 墙体传热的理论分析

2.4 复合通风墙体传热理论分析

2.5复合通风墙体结构

2.6墙体热平衡方程

2.7墙体边界条件

2.8本章小结

第三章 复合通风墙体实验研究

3.1赣南气候特点

3.2墙体表面温度实验研究

3.3 复合通风墙体夹层换热实验研究

3.4本章小结

第四章 复合通风墙体的模拟研究

4.1CFD软件简介

4.2数值模拟模型

4.3空气夹层模拟基本参数设置

4.4夹层气流模拟

4.5本章小结

第五章 复合通风墙体的节能分析

5.1 复合通风墙体节能效果分析

5.2 复合通风墙体的经济性分析

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2文中创新之处

6.3展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果