论文摘要
随着经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,人们对室内环境质量有了更高的要求,加之世界能源危机的日益加剧、能源价格的不断上涨等压力以及全球环境保护意识的增强,利用低温热水采暖的辐射采暖系统应运而生。本课题所研究的通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板,是以硬聚氯乙烯为材料,制成可通水式地板条,热水在板内流动向房间提供热量;不同于带填充层的埋设加热管地板辐射采暖系统,该地板是一种集采暖、装饰为一体的全新结构形式。地板内部热水与地板上表面相隔2.2mm厚硬聚氯乙烯层,地板传热性能良好;除此之外,地板表面可以根据用户的需求制成不同的花纹和颜色,直接作为地表装饰材料使用。这是一种新型的辐射采暖地板,缺少相关的热工性能、水力计算等参数,本课题主要通过数值模拟和实验测试相结合的方法,对通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板进行较深入系统的研究。在广泛查阅国内外文献的基础上,本研究对通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板稳态传热建立了数学模型,用VB编程进行数值计算,对不同的供回水温度、不同室内温度、不同流速下的传热情况进行模拟,得到各种工况组合下的地板表面温度分布情况;用模拟计算的方法分析了不同的地板内水流速、不同室温对地板单位面积散热量的影响。在研究过程中,通过实验进行测试,得出不同工况下的地板表面温度分布,通过与数值解的对比,验证了地板采暖数值计算的正确性;得出以两个地板条和以三个地板条为一个通水通道时地板沿程阻力、局部阻力等参数。测试结果表明利用该地板采暖,进水温度30℃左右就完全可以满足室内热环境的要求。由此得出结论,认为通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板在国内具有广阔的发展前景,是一种有推广价值的供暖方式。
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中文摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 国内外能源利用现状以及地板辐射采暖对于节能的意义1.2 地板辐射采暖国内外发展现状1.2.1 国外地板辐射采暖研究现状1.2.2 国内地板辐射采暖研究现状1.3 地板辐射采暖传热原理及特点1.3.1 地板辐射采暖原理1.3.2 地板辐射采暖特点1.4 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板的特点1.5 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板的应用1.6 本课题的主要研究内容和研究方法第二章 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板的数值模拟2.1 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板传热控制方程2.1.1 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板传热机理2.1.2 计算模型的简化2.1.3 控制方程的建立2.2 地板内表面对流换热系数α的确定2.3 单值性条件2.4 控制方程的求解2.4.1 求解思路2.4.2 公式推导2.4.3 求解步骤2.4.4 系数的确定2.5 本章小结第三章 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板的热工实验3.1 关于地板表面温度的规定3.2 地板内水流速的限制及对供回水温度的影响3.3 地板热工性能实验3.3.1 实验装置及测试仪器介绍3.3.2 测试内容3.4 地板表面综合换热系数的确定d'>3.4.1 地表面对流换热系数αdr'>3.4.2 地表面对流换热系数αr3.4.3 硬聚氯乙烯辐射采暖地板综合换热系数3.5 地板表面温度分布实验与理论研究的对比分析3.5.1 室内基准点温度为18℃时不同供水温度下的温度分布3.5.2 室内基准点温度为20℃时不同供水温度下的温度分布3.5.3 室内基准点温度为22℃时不同供水温度下的温度分布3.6 本章小结第四章 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板阻力实验4.1 实验目的4.2 实验原理及方法4.3 实验数据及处理4.3.1 连接管段的局部阻力测试4.3.2 以三个地板条作为一个通水通道时阻力测试4.3.3 以两个地板条作为一个通水通道时阻力测试4.3.4 不同连接形式下地板沿程阻力和局部阻力比较4.4 本章小结第五章 通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板数值模拟的研究5.1 室温为18℃时地板散热量分析5.2 室温为20℃时地板散热量分析5.3 室温为22℃时地板散热量分析5.4 室温对散热量的影响5.5 本章小结第六章 新型采暖地板作为海水源热泵系统末端的应用6.1 海水源热泵国内外发展现状6.1.1 国外海水源热泵发展现状6.1.2 国内海水源热泵发展现状6.2 新型地板作为海水源热泵系统末端使用的优越性6.3 工程概况6.4 地板设计实例6.5 本章小结第七章 结论与展望7.1 结论7.2 存在的问题及建议参考文献发表论文和科研情况说明致谢
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