隨著社會的發(fā)展和城鎮(zhèn)化率的提高,我國建筑能耗逐年增長,其中北方地區(qū)的供暖能耗占比較大,以致環(huán)境污染問題日趨嚴重,由此,國家大力提倡建筑節(jié)能環(huán)保,積極推廣綠色建筑的應用,而充分利用太陽能有效降低建筑供暖能耗正成為主要方向之一。以特朗勃墻作為外圍護結構的建筑可有效利用太陽能供暖,但其數(shù)值研究和成果多基于簡化模型,很少對房屋實體建模,并進行三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析,尤其蘭州地區(qū)。鑒于以上分析,本文根據(jù)課題組前期青藏線不凍泉站太陽能房屋及其研究成果,首先對其特朗勃墻建筑一房間整體進行三維物理建模,通過FULENT軟件中UDF自定義設置逐時變化的邊界條件,對數(shù)值模型和方法的合理性進行驗證;其次,根據(jù)蘭州氣象條件,對特朗勃墻體結構、集熱性能及其室內(nèi)熱環(huán)境進行了數(shù)值計算和分析,包括墻體厚度、空氣通道寬度以及窗墻比面積;隨后,實驗室搭建特朗勃墻性能測試系統(tǒng),分別對空氣通道寬度、集熱層、窗墻比面積條件下的特朗勃墻集熱性能進行了測試和分析;最后,基于本文研究結果和蘭州地區(qū)太陽輻射條件,對特朗勃墻太陽能房屋的節(jié)能效益進行了計算。通過本文研究,可以得出以下結論:1)本文建模并劃分網(wǎng)格采用的ICEM軟件,便于對網(wǎng)... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 太陽房的分類
        1.2.1 主動式太陽房
        1.2.2 被動式太陽房
    1.3 國內(nèi)外的研究動態(tài)
        1.3.1 國外的研究進展
        1.3.2 國內(nèi)的研究進展
    1.4 研究內(nèi)容
2 特朗勃墻系統(tǒng)模型與驗證
    2.1 數(shù)值模型
        2.1.1 物理模型
        2.1.2 材料屬性
        2.1.3 數(shù)學模型
    2.2 模型網(wǎng)格劃分與邊界條件
        2.2.1 網(wǎng)格劃分軟件
        2.2.2 網(wǎng)格劃分
        2.2.3 網(wǎng)格獨立性考核
        2.2.4 邊界條件
    2.3 數(shù)值方法
        2.3.1 數(shù)值方法
        2.3.2 數(shù)值方法有效性驗證
    2.4 本章小結
3 模擬結果與分析
    3.1 模擬工況
        3.1.1 邊界條件及工況
        3.1.2 坐標軸的選取
    3.2 模擬結果與分析
        3.2.1 墻體厚度的影響
        3.2.2 空氣通道寬度的影響
        3.2.3 窗墻比的影響
    3.3 本章小結
4 蘭州地區(qū)特朗勃墻性能的實驗研究
    4.1 地理和氣候概況
    4.2 測試原理
    4.3 實驗臺搭建和實驗儀器
        4.3.1 實驗設計原理
        4.3.2 實驗儀器與設備
    4.4 測試方法
        4.4.1 熱電偶標定
        4.4.2 測點布置
        4.4.3 測試方法
    4.5 測試結果及分析
        4.5.1 空氣通道寬度及其影響
        4.5.2 集熱涂層及其影響
        4.5.3 窗墻比及其性能影響
        4.5.4 空氣通道內(nèi)空氣流速與溫度的逐時變化
    4.6 本章小結
5 蘭州地區(qū)特朗勃墻系統(tǒng)節(jié)能分析
    5.1 蘭州市典型年的太陽輻射統(tǒng)計及分析
    5.2 蘭州地區(qū)特朗勃墻節(jié)能效益
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    主要結論
    工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]相變Trombe墻式太陽能建筑供暖性能研究[D]. 趙志強.西南科技大學 2017
[4]中國化石能源消費、碳排放與經(jīng)濟增長關系研究[D]. 牛慶靜.山東大學 2014
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[6]太陽能相變蓄熱集熱墻系統(tǒng)熱特性分析[D]. 吳彥廷.華北電力大學（北京） 2009
[7]基于數(shù)據(jù)挖掘的城區(qū)空氣質(zhì)量影響因素分析及實證研究[D]. 武鵬程.中國地質(zhì)大學 2008



本文編號：3695369