【摘要】：我國北方農(nóng)村地區(qū)人口眾多,農(nóng)宅建筑面積占地廣,冬季建筑采暖能耗遠(yuǎn)超出城市地區(qū)。建筑能耗過高的原因一是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差,通過外墻傳熱造成的能耗損失大且墻體易出現(xiàn)結(jié)露、發(fā)霉等現(xiàn)象;二是北方農(nóng)村地區(qū)供暖所用的火炕系統(tǒng)排煙及燃燒損失過大。解決北方農(nóng)宅采暖能耗過高的問題,需要同時(shí)考慮到農(nóng)宅的建筑特征以及農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)條件。因此本文在不增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的同時(shí)提出了既可以達(dá)到保溫采暖的目的又可以降低建筑能耗的煙道型復(fù)合墻體。煙道型復(fù)合墻體是利用熱煙氣在煙道內(nèi)流動(dòng)換熱來實(shí)現(xiàn)墻體的保溫隔濕以及回收余熱資源的功能。通過熱工性能運(yùn)行測試及數(shù)值模擬計(jì)算相結(jié)合的方法,研究分析墻體通過強(qiáng)化氣固表面對流換熱,以回收煙氣余熱來實(shí)現(xiàn)保溫隔濕的功能,并給出相關(guān)熱工性能參數(shù)的計(jì)算方法用于對墻體的煙道結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)選分析,為通過在墻體內(nèi)添加煙道來進(jìn)行余熱回收和保溫除濕方式的推廣提供科學(xué)依據(jù)。采用多功能復(fù)合墻體測試實(shí)驗(yàn)臺(tái)對墻體煙道內(nèi)部的流動(dòng)換熱工況進(jìn)行運(yùn)行測試,熱工性能測試參數(shù)主要為墻體內(nèi)葉墻表面溫度及熱流密度。測件墻體表面溫度在升溫階段持續(xù)上升至295.59K,運(yùn)行80min后墻體表面溫度升至峰值298.83K,隨后墻體處于降溫階段,640min后墻體表面溫度最終降至292.83K。墻體表面熱流密度均值在運(yùn)行過程中先降至谷值-29.8W/m2后升為-6.87W/m2。測試結(jié)果表明墻體可以實(shí)現(xiàn)保溫隔濕以及回收煙氣余熱資源的功能。通過建立煙道型復(fù)合墻體的三維非穩(wěn)態(tài)紊流和輻射耦合傳熱模型,對煙道型復(fù)合墻體的熱工性能進(jìn)行了模擬計(jì)算,將模擬計(jì)算所得墻體表面各測點(diǎn)瞬時(shí)溫度及熱流密度與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析可知,模擬計(jì)算的誤差均值僅為5.42%,說明所建立的數(shù)學(xué)模型可以用來描述墻體的熱工性能。為得到合理的煙道結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù),模擬分析不同煙道結(jié)構(gòu)、保溫層厚度、空腔厚度、折煙隔板寬度以及煙道進(jìn)口流速對墻體熱工性能的影響,得出保溫層厚度取值60-80mm、空腔厚度取值60-40mm,以及設(shè)置20-80mm寬的折煙隔板的橫洞煙道型復(fù)合墻體在煙道進(jìn)口流速為0.95-1.55m/s的工況下運(yùn)行時(shí),其供熱及保溫性能效果更好。所得墻體的合理運(yùn)行參數(shù)的取值范圍及不同煙道結(jié)構(gòu)的優(yōu)選,為構(gòu)建適合北方農(nóng)村住宅的煙道型復(fù)合墻體的熱工設(shè)計(jì)和使用維護(hù)提供依據(jù)和參考。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文國外研究現(xiàn)狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類別57 年，特朗勃墻體第一次被提出，隨之得到了廣泛使用與推廣利用太陽能資源改善室內(nèi)熱環(huán)境的空心通風(fēng)墻體，結(jié)構(gòu)如圖 1-1在墻體上開設(shè)排風(fēng)口可以將空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)及地道風(fēng)等通入墻內(nèi)在排風(fēng)口處設(shè)置風(fēng)機(jī)以供空氣流動(dòng)。同時(shí)特朗勃墻體外表面裝可以用來吸收太陽輻射并將其轉(zhuǎn)為可利用熱能，也可以利用風(fēng)，改善室內(nèi)熱舒適性以及空氣質(zhì)量，有效降低建筑能耗8。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文國外研究現(xiàn)狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類別57 年，特朗勃墻體第一次被提出，隨之得到了廣泛使用與推廣利用太陽能資源改善室內(nèi)熱環(huán)境的空心通風(fēng)墻體，，結(jié)構(gòu)如圖 1-1在墻體上開設(shè)排風(fēng)口可以將空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)及地道風(fēng)等通入墻內(nèi)在排風(fēng)口處設(shè)置風(fēng)機(jī)以供空氣流動(dòng)。同時(shí)特朗勃墻體外表面裝可以用來吸收太陽輻射并將其轉(zhuǎn)為可利用熱能，也可以利用風(fēng)，改善室內(nèi)熱舒適性以及空氣質(zhì)量，有效降低建筑能耗8。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU832

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2710140