严寒地区采暖房间室内温度日变化规律研究

论文摘要

室内空气温度是影响室内环境舒适性的主要因素,对室内温度日变化规律的研究,可以为建筑节能提供理论依据。本文对散热器采暖房间建立了简化的物理模型,理论分析并求解室内温度的日变化规律。在计算中,整个房间作为一个热力系统,室内空气及墙体作为子系统,分别建立控制方程,然后联立求解,得到在室外温度的影响下,室内空气的响应规律。用Visual Basic编制计算程序,计算室内空气温度的日变化规律。文中选取四种不同组成的复合墙体,得到四种墙体的不同延迟时间。其中370mm+苯板墙体的热惰性最大,延迟时间也最长,为6个小时。应用Fluent模拟软件对非稳态的温度场进行了模拟,模拟不同时刻的温度场随室外扰动的变化规律。并模拟间歇供暖情况下,室内空气温度的变化规律。因墙体的蓄热性能,热惰性大的墙体作用下的室内温度降温曲线坡度较缓。对室内温度的影响因素还有太阳辐射及冷风渗透。在上述墙体热工性能影响分析的基础上,考虑了自然气候条件下的室外综合温度变化对室内温度的影响。南北朝向房间各时刻的室外综合温度及室内空气温度不同,在12时左右不同朝向的房间室内温度出现明显差异,最大差值达到2.5K。实验测试了大庆地区某实验室的空气温度,验证了数值计算中得到的室内空气温度的日变化规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 1、本文研究的背景及意义
• 2、国内外研究现状
• 3、本文的研究内容
• 第一章 采暖房间室内温度日变化计算原理
• 1.1 采暖房间热分析及模型建立
• 1.1.1 热分析及物理模型
• 1.1.2 数学模型
• 1.2 室内空气影响因素分析
• 1.2.1 墙体热惰性的影响
• 1.2.2 供暖方式的影响
• 1.2.3 室外综合温度的影响
• 1.3 本章小结
• 第二章 采暖房间室内温度日变化规律数值分析
• 2.1 墙体非稳态传热求解方法
• 2.1.1 墙体非稳态传热求解方法介绍
• 2.1.2 墙体非稳态传热数值计算方法的选择
• 2.2 有限差分法的离散
• 2.3 室内空气温度求解
• 2.4 连续供暖条件下的计算结果分析
• 2.4.1 初始条件的设定
• 2.4.2 计算结果分析
• 2.5 热惰性影响的综合分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 采暖房间室内温度动态模拟
• 3.1 对流-导热耦合传热问题
• 3.2 浮力驱动流动求解
• 3.3 数值模拟控制方程
• 3.3.1 流体控制方程
• 3.3.2 固体区域的能量方程
• 3.4 辐射传热方程
• 3.5 整场求解方法介绍
• 3.5.1 虚拟密度法
• 3.5.2 PISO 算法
• 3.6 采暖房间温度场模拟
• 3.6.1 物理模型的建立
• 3.6.2 初始条件的设定
• 3.6.3 计算的结果分析
• 3.6.4 采暖房间室内温度场稳态分布
• 3.6.5 室内温度场的动态分布
• 3.7 间歇供暖对房间温度变化影响分析
• 3.7.1 间歇供暖的传热机理
• 3.7.2 模拟结果分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 室外综合温度对室内温度变化影响分析
• 4.1 室外综合温度的确定
• 4.2 冷风渗透量
• 4.3 计算结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 室内空气温度变化规律测试
• 5.1 室内温度测试对象及目的
• 5.2 测试方案
• 5.3 测试结果
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要