建筑相變材料的研制及數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-11-23 08:20
論文通過理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對建筑相變材料的制備、特性及其對建筑室內(nèi)溫濕分布的影響進(jìn)行了研究,分析了建筑相變材料對建筑能耗的影響,探究了建筑相變材料在不同氣候分區(qū)下的應(yīng)用。論文首先建立了有機(jī)共晶相變材料的相變溫度預(yù)測模型,通過實(shí)驗(yàn)對該模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證,并用于指導(dǎo)共晶相變材料的制備。通過界面聚合法制備了相變微膠囊,得到相變微膠囊的相變潛熱為156.7 J/g,相變溫度為24.18℃。按照3:7的配比將相變微膠囊與硅藻土混合得到定形相變材料試塊。制備的相變微膠囊/硅藻土復(fù)合材料的相變焓值和溫度都有所降低,分別降低為44.17 J/g和22.3℃。通過DVS及MBV測試對相變微膠囊/硅藻土復(fù)合材料濕特性進(jìn)行了表征。隨后,建立了單體建筑的熱濕傳遞模型,分析了建筑相變材料的傳熱機(jī)理,模擬分析了相變溫度、相變潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)、換氣次數(shù)、建筑相變材料的鋪設(shè)厚度、鋪設(shè)面積、窗墻比等因素對室內(nèi)溫度分布的影響。最后,本文建立了相變建筑的空調(diào)能耗模型,對建筑相變材料在辦公建筑中的應(yīng)用進(jìn)行能耗計(jì)算。得到了相變建筑的溫濕度變化規(guī)律,墻體熱流及濕流密度變化規(guī)律,空調(diào)瞬時功率及空調(diào)逐月能耗。對相...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
000-2018年我國建筑碳排放總量趨勢
第3章建筑相變材料對室內(nèi)溫濕度分布的影響29第3章建筑相變材料對室內(nèi)溫濕度分布的影響3.1仿真軟件介紹WUFIPlus是由德國弗勞恩霍夫建筑物理研究所研發(fā)的一款數(shù)值仿真平臺,通過該平臺可以模擬建筑構(gòu)件中和室內(nèi)環(huán)境的熱濕條件,還可以用于室內(nèi)人員熱舒適和能耗計(jì)算,并可定量計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)和建筑空間中溫度和濕度關(guān)系。算例基于該平臺,建立物理建筑模型,進(jìn)行初始條件及邊界條件的設(shè)定,并將實(shí)驗(yàn)測試得到的材料參數(shù),輸入計(jì)算模型,對復(fù)合材料在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行仿真計(jì)算。3.2建筑模型3.2.1物理模型本文采用國際能源署推薦的Case600作為建筑模型[72],建筑模型如圖3.1所示。該單體建筑為長方體,長8m,寬6m,高2.7m,面積為48m2,體積為129.6m3。建筑南向開有兩扇窗,長1.5m,高1m。為方便分析建筑相變材料對房間溫濕度分布的影響,不考慮地面溫度波動及熱濕傳遞,將地面設(shè)置成隔絕材料。該建筑為重質(zhì)建筑,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)如表3.1所示圖3.1Case600建筑模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018中國建筑能耗研究報告[J]. 建筑. 2019(02)
[2]國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015[J]. 徐偉,鄒瑜,陳曦,孫德宇. 建設(shè)科技. 2018(16)
[3]中國城市邁向近零碳排放與正氣候發(fā)展模式[J]. 葉祖達(dá). 城市發(fā)展研究. 2017(04)
[4]基于TRNSYS的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)建模與蓄能策略分析[J]. 鄭春元,翟曉強(qiáng),吳靜怡,楊干. 化工學(xué)報. 2015(S2)
[5]相變蓄能建筑墻體研究進(jìn)展[J]. 張小松,夏燚,金星. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[6]相變材料的分類及其應(yīng)用研究[J]. 白艷萍,張玉忠. 科技風(fēng). 2015(08)
[7]有機(jī)相變儲能材料及其復(fù)合技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王月祥,王執(zhí)乾. 材料導(dǎo)報. 2014(S2)
[8]夜間通風(fēng)量對相變輕質(zhì)房間室內(nèi)熱環(huán)境的影響[J]. 張洪宇,莊春龍,鄧安仲,沈小東. 后勤工程學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[9]淺議寒冷地區(qū)節(jié)能型建筑保溫材料的應(yīng)用[J]. 趙輝,王金鵬. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2014(03)
[10]從構(gòu)建和諧社會的視角看能源短缺問題[J]. 胡青丹. 中共南寧市委黨校學(xué)報. 2009(04)
碩士論文
[1]硅藻土基體相變儲能石膏板的制備與性能研究[D]. 石文華.武漢理工大學(xué) 2018
[2]相變微膠囊建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 戰(zhàn)偉.深圳大學(xué) 2016
[3]典型國家工業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)社會與能源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究[D]. 夏菁.吉林大學(xué) 2015
[4]低導(dǎo)熱加氣混凝土保溫性能與微結(jié)構(gòu)研究[D]. 彭歡.東南大學(xué) 2015
[5]建筑用新型復(fù)合相變材料儲能過程的模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張盼.重慶大學(xué) 2014
[6]南方地區(qū)外墻相變材料選型與封裝工藝研究[D]. 王偉.華僑大學(xué) 2014
[7]相變建筑材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 趙耀民.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[8]用于建筑節(jié)能的粉煤灰相變儲能材料的制備及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)[D]. 董昭.重慶大學(xué) 2013
[9]定形相變材料的制備及其定形效果的研究[D]. 趙義清.復(fù)旦大學(xué) 2011
[10]相變建筑材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究[D]. 謝芳.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3513490
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
000-2018年我國建筑碳排放總量趨勢
第3章建筑相變材料對室內(nèi)溫濕度分布的影響29第3章建筑相變材料對室內(nèi)溫濕度分布的影響3.1仿真軟件介紹WUFIPlus是由德國弗勞恩霍夫建筑物理研究所研發(fā)的一款數(shù)值仿真平臺,通過該平臺可以模擬建筑構(gòu)件中和室內(nèi)環(huán)境的熱濕條件,還可以用于室內(nèi)人員熱舒適和能耗計(jì)算,并可定量計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)和建筑空間中溫度和濕度關(guān)系。算例基于該平臺,建立物理建筑模型,進(jìn)行初始條件及邊界條件的設(shè)定,并將實(shí)驗(yàn)測試得到的材料參數(shù),輸入計(jì)算模型,對復(fù)合材料在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行仿真計(jì)算。3.2建筑模型3.2.1物理模型本文采用國際能源署推薦的Case600作為建筑模型[72],建筑模型如圖3.1所示。該單體建筑為長方體,長8m,寬6m,高2.7m,面積為48m2,體積為129.6m3。建筑南向開有兩扇窗,長1.5m,高1m。為方便分析建筑相變材料對房間溫濕度分布的影響,不考慮地面溫度波動及熱濕傳遞,將地面設(shè)置成隔絕材料。該建筑為重質(zhì)建筑,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)如表3.1所示圖3.1Case600建筑模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018中國建筑能耗研究報告[J]. 建筑. 2019(02)
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[3]中國城市邁向近零碳排放與正氣候發(fā)展模式[J]. 葉祖達(dá). 城市發(fā)展研究. 2017(04)
[4]基于TRNSYS的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)建模與蓄能策略分析[J]. 鄭春元,翟曉強(qiáng),吳靜怡,楊干. 化工學(xué)報. 2015(S2)
[5]相變蓄能建筑墻體研究進(jìn)展[J]. 張小松,夏燚,金星. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[6]相變材料的分類及其應(yīng)用研究[J]. 白艷萍,張玉忠. 科技風(fēng). 2015(08)
[7]有機(jī)相變儲能材料及其復(fù)合技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王月祥,王執(zhí)乾. 材料導(dǎo)報. 2014(S2)
[8]夜間通風(fēng)量對相變輕質(zhì)房間室內(nèi)熱環(huán)境的影響[J]. 張洪宇,莊春龍,鄧安仲,沈小東. 后勤工程學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[9]淺議寒冷地區(qū)節(jié)能型建筑保溫材料的應(yīng)用[J]. 趙輝,王金鵬. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2014(03)
[10]從構(gòu)建和諧社會的視角看能源短缺問題[J]. 胡青丹. 中共南寧市委黨校學(xué)報. 2009(04)
碩士論文
[1]硅藻土基體相變儲能石膏板的制備與性能研究[D]. 石文華.武漢理工大學(xué) 2018
[2]相變微膠囊建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 戰(zhàn)偉.深圳大學(xué) 2016
[3]典型國家工業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)社會與能源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究[D]. 夏菁.吉林大學(xué) 2015
[4]低導(dǎo)熱加氣混凝土保溫性能與微結(jié)構(gòu)研究[D]. 彭歡.東南大學(xué) 2015
[5]建筑用新型復(fù)合相變材料儲能過程的模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張盼.重慶大學(xué) 2014
[6]南方地區(qū)外墻相變材料選型與封裝工藝研究[D]. 王偉.華僑大學(xué) 2014
[7]相變建筑材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 趙耀民.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[8]用于建筑節(jié)能的粉煤灰相變儲能材料的制備及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)[D]. 董昭.重慶大學(xué) 2013
[9]定形相變材料的制備及其定形效果的研究[D]. 趙義清.復(fù)旦大學(xué) 2011
[10]相變建筑材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究[D]. 謝芳.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3513490
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