风速风向对墙体表面换热系数影响的实验研究

风速风向对墙体表面换热系数影响的实验研究

邓宁华[1]2001年在《风速风向对墙体表面换热系数影响的实验研究》文中认为墙体表面换热系数是表征墙体表面换热过程的一个重要参数,它广泛应用于空调负荷计算和建筑能耗分析,同时也是分析和解决墙体结露问题的一个关键参数。但是,由于墙体表面换热过程受到风速、辐射、湿度、表面粗糙度等等诸多因素的影响,使得墙体表面换热系数难以准确测量或由推算得到。为了解决这个难题,本文通过实验测试和系统辩识的方法研究了风速风向对墙体表面换热系数的影响。 通过本文的研究,提出了一种新的简单易用的测试墙体表面换热系数的实验方法,大大简化了以往烦琐的测试过程。同时,本文还深入研究了墙体表面换热系数的辩识方法,除了引进了最小二乘法和遗传算法以外,还把这两种算法结合起来,扬长避短,得到了一种运行速度快而且辩识精度高的辩识算法——最小二乘-遗传算法。本文通过实验测试得到了30组不同风速风向下的温差热流数据,然后利用最小二乘-遗传算法辩识得到了各组风速风向下的包括热流计在内的墙体表面换热过程的动态模型,由此推算得到墙体表面换热系数值,最后拟合出墙体表面换热系数与风速风向之间的关系式。研究表明:在通常室内风速条件下,墙体表面换热系数与风速速率的大小成正比,而风向对墙体表面换热系数的影响不明显。

张泠[2]2001年在《建筑墙体表面换热过程辩识方法与数值预测方法研究》文中指出一个设计软件包应该是数值方法和辨识方法各步骤有序的完备集合,它必须包括数据采集、数据预处理、方案数值分析、辨识模型检验及预测结果的图形显示等方面的程序块,利用一些通用的程序块能灵活地拼凑出各种所需的功能,直接应用于工程实际,成为有用的软件资料。因此,本文探索以全新的研究手段——辨识方法和数值方法对建筑墙体表面换热过程进行了系统分析,全文共八章,分两大部分讨论。 本文第一部分建筑墙体表面换热过程实用条件下辨识方法的研究选题来自国家自然科学基金,主要研究的内容有: (1)、研究墙体表面换热过程的数学描述,及相应的输入/输出参数的测试方法和实验装置的研制; (2)、实验数据的采集、处理及模型的辨识算法的研究; (3)、对自然条件和模拟试验条件下辨识得到的模型进行综合比较分析,导出墙体表面换热系数与空气流动等相关因素之间的定量关系式,完善模型与辨识方法,并对模型与辨识方法进行核准,分析和完善墙体表面换热系数与相关因素的关系表达式。 本文创新之处在于突破传统的对建筑墙体表面换热系数的研究只着眼于采用高精度的传感器的研究方法,将建筑墙体表面换热过程视为与空气流动、辐射强度及墙体表面与周围空气间的温差等因素有关的动态系统,并且把热流计的热阻放在包括热流计在内的墙体表面传热动态热力系统中去研究。应用辨识方法分析建筑墙体表面换热过程并结合实验具体推导出建筑墙体表面换热系数。这样的处理方法使得在实验中不需采用高精度的传感器,并且可以克服由传感器引起的流场扰动所带来的测试的困难。节约了实验成本,大大提高测试结果精度,不仅原理简单,而且容易实现。为建筑热工分析和采暖空调负荷计算等提供可行地和准确地测定和分析墙体表面换热系数的方法,为开发出一套“建筑热环境”模拟设计软件包打下基础。 本文第二部椭第一昭筑墙帕面换热过程辨识研究的狙上,尝试将计算传热学和计算流体力学综合应用于室内气流组织的数值计算。对建筑墙体表面换热过程进行数值预测,主要研究内客有: (l)、4&ie传统分析方法的不足,系统分析共轭传热室内流场,建立建筑围护结构传导与室内流场耦合求解方法.探讨室内环境与砌数,建筑围护结构材料的热传导率,建筑围护结构高度、厚度等的关系. (2)、建立一种建筑围护结构表面换热系数数值求解方法. 创新议在子把建筑围护结构传热与室内气流胸作为邯…求解,建立了在固体流体区域整体求解连续性方程、动量方程和能量方程的数值模拟方法。通过发掘建筑维护结构的传热过程对室内鹏的作用与影响,求解室内速度场、温度场,从而得到墙体表面对流换热系数.这是一项开拓型的工作,为准确地测定和分析墙体表面换热系数提供了新方法;为今后工程建设建筑困护结构的选择提供设计依据;为选择合理的建筑布局设 可靠保证;为开发出一套 “建筑热毗”附伽包打下驰.对于增强C:Ip娜椰结果的可靠性、准确预测空调负荷、降低建筑能耗、提高室内热舒适度与空气品质姊重蛇义.

李彬[3]2014年在《建筑表面对流换热系数的规律特征研究》文中研究说明近年来,随着城市人口不断增加和城市用地的逐步减少,高层建筑已成为新建建筑的主流,各大中城市高层建筑鳞次栉比。对于高层建筑而言,同一立面沿高度方向风速可能发生很大的变化,加之风向的影响,使得高层建筑表面对流换热系数与低层或多层建筑可能存在很大的差异。建筑表面长时间暴露在随时间不断随机变化的环境条件下,是一个复杂并且有很多因素干扰的动态过程,使得建筑表面在测试和推算对流换热系数时较难准确得到。到目前为止,还没有系统的研究建筑外围护结构的对流换热系数。本文通过实验测试和数值的方法研究了风速、风向和建筑高度对墙体表面换热系数的制约。研究过程中,以西安地区采暖期典型气象数据为输入条件,通过建立几何模型和数学物理模型,模拟出不同风速、风向等条件下建筑表面对流换热系数情况。通过进一步的统计分析,本文拟合得出建筑表面对流换热系数与风速、建筑高度之间的关系。本课题在研究某些围护结构的结露现象时,通过确定建筑表面上不同点的表面换热系数值,对建筑表面不同分布的对流换热系数取值,在换热系数较大的部分进行保温处理,这样就能针对不同的围护构造采取有效措施。本论文研究了外窗和墙体表面换热系数在西安典型气候条件下的真实情况,在建筑设计和施工图完善当中,针对建筑围护结构的局部热特性有很强的指导意义,也是进行热桥部分设计与计算的一项重要基础。并以建筑热工学、传热学相关理论为基础,研究建筑表面的对流换热特性,在建筑领域的研究中具有理论指导意义。为准确预测建筑负荷、研究高层建筑风热环境,解决城市高温化和热岛效应等城市热气候问题提供理论依据。

张在喜[4]2014年在《墙体蓄放热特性及其对建筑能耗影响的研究》文中研究指明建筑运行能耗在我国巨大的能源总消耗中占的比例很高。研究建筑自身特点,最大可能的利用自然条件来营造舒适的室内热环境是建筑节能工作研究的重点。建筑墙体可以储存热量,经过衰减后延迟释放热量。建筑墙体的这种蓄热放热特性可以加以利用,通过设置合理的采暖空调设备运行模式,有效的降低建筑运行能耗。本论文从探究墙体蓄热性能对传热过程的影响机理展开研究工作,梳理了墙体非稳态传热的计算方法,并从影响墙体构造热工性能的基本热物性参数出发,逐项分析各表征参数如热阻、传热系数、衰减倍数、延迟时间、蓄热系数和热惰性指标等各表征参数之间的相互关系及它们对墙体传热过程的影响。在对墙体蓄热性能的本质有一定的认识后,本文设置不同蓄热性能的墙体通过实验测试方法研究不同墙体外表面温度、内表面温度及室内空气温度的差异,分析了墙体对温度波的衰减和延迟作用,并且测试研究了夜间通风对墙体蓄热性能的影响。研究发现,室外空气综合温度对墙体外表面温度变化影响较大,而室外空气干球温度对墙体外表面温度的影响作用较小。但是,墙体外表面温度较室外空气综合温度其峰值出现时刻存在时间延迟。1号小室和2号小室墙体外表面温度的峰值比室外空气综合温度延迟2~4小时左右。就墙体内、外表面温度而言,1号小室西墙内外表面温度最大值之差在12~13℃之间,其时间延迟在6~7小时。而2号小室墙体内外表面温度最大值之差为24~25℃,时间延迟6小时左右。蓄热性能更好的2号小室墙体衰减倍数更大,但是其延迟时间较短。此外,通过对小室夜间通风的实验研究发现,在夜间通风情况下,2号小室更能体现出其蓄热性能的优势。即夜间通风时2号小室可以将白天蓄积在墙体内部的热量散热出去,墙体表面温度降低,与1号小室墙体内表面温度的差值变大。但是,与夜间不通风阶段一致的是1、2号小室墙体对温度波时间延迟的作用差别仍然不明显。而且研究结果还表明夜间通风仅仅是加强了夜间散热的作用,而对白天墙体蓄热阶段的影响较不明显。此外,1号小室在夜间通风阶段墙体内表面温度最大值出现时刻比不通风阶段提前2小时,而2号小室在夜间通风阶段墙体内表面温度最大值出现时刻比不通风阶段提前1小时。说明在时间延迟方面,1号小室墙体的蓄热性能对是否通风的敏感性更强。总体上,墙体蓄热性能是由墙体材料层决定的固有性能,它在发挥作用时不仅受室外空气温度和太阳辐射情况的影响,而且受室内、外空气温度变化的影响。室内空气温度差别较大时,相同墙体表现出的蓄热性能(即对温度波的衰减和延迟效果)不同。由于室外气象条件对建筑室内热环境影响较大,因此本论文在实验研究的基础上,通过EnergyPlus软件模拟研究不同气候区建筑墙体的蓄放热特性。首先,研究无冷源情况下不同地区建筑墙体蓄放热特性,通过对逐时导热量、蓄热量及累积导热量、蓄热量的分析探究气象条件对墙体蓄放热特性的影响,并分析位于不同地区的建筑墙体对室内热环境影响的差异。其次,在模拟建筑中设定空调系统,计算分析墙体蓄热量、房间逐时冷负荷和建筑全年能耗情况。为间断空调运行模式提供理论指导。通过分析发现,在空调系统连续运行时,墙体蓄热性能较好的2#小室节能效果明显。计算不同地区建筑全年空调系统耗电量得出,哈尔滨地区2#小室空调系统节能量最大,为8.79%,广州地区最小,为2.35%。北京、乌鲁木齐、重庆地区2#小室空调系统节能量分别为4.79%、7.27%、2.54%。根据上述实验测试和模拟计算的结果及结论,本论文讨论了如何在实际工程中合理的利用墙体蓄热性能以达到节能效果,论文提出了一种空调间断运行模式的确定方法。并提出通过评价因子S对间断运行模式的节能效果和室内热舒适性效果进行综合评价。此外,本论文提出利用反应系数法求解墙体逐时传热量和累积传热量来评价墙体的蓄热特性。研究结果表明,计算得出的墙体内、外表面吸热反应系数和传热反应系数能在一定程度上说明墙体的蓄热特性。利用墙体逐时传热量和累积传热量可以体现出不同使用功能建筑的差别,能够较合理、全面的评价墙体的蓄热特性。

陈文超[5]2017年在《风速风向对建筑物南墙冬季太阳辐射净得热量的影响》文中指出在建筑供暖能耗中,仅通过外墙造成的能耗约占50%。不仅围护结构保温是建筑节能的重要组成部分,建筑外围护结构冬季吸收太阳辐射的净得热量也是影响建筑节能的关键因素。不同保温形式通过影响建筑外围护结构的外表面温度,影响墙体吸收太阳辐射实际得热量和建筑节能效果。辐射到建筑外围护结构的太阳能,一部分通过对流换热散发到大气中,剩余部分传入墙体内部,这部分热量才是墙体实际吸收的太阳能。墙体表面对流换热过程受到风速、风向、室内外温度、室外太阳辐射等因素的影响,其中风速和风向决定了室外对流换热系数。为此,本文采用CFD数值模拟,研究了以上海为代表的长江下游地区,风速、风向对不同保温形式建筑南墙实际吸收的太阳辐射热量的影响。通过分析墙体内温度场及墙体吸收太阳辐射能随时间的变化规律,计算了不同工况在连续日照情况下,墙体的太阳辐射净得热量随连续日照天数的变化。本文还进一步比较了风速和风向两者影响南墙冬季太阳辐射净得热量的程度,并讨论了长江下游地区5个典型城市的太阳辐射净得热量。结果表明,随着日照天数的增加,内保温南墙外表面温度日变化先周期上升后达到周期稳定,而外保温南墙外表面温度日变化基本不随日照天数变化。另外,风速越大,南墙太阳辐射净得热量越小。南墙为迎风面时,墙体表面对流散热量远大于南墙为背风面时的情况,进而太阳辐射实际得热量比南墙为背风面时的情况小。风向、风速都会影响到南墙冬季太阳辐射净得热量,其中前者的影响远大于后者。这使得风向风频相近的地区南墙净得热量相近,但风速接近的地区净得热量却不一定相近。通过对长江下游地区5个典型城市的南墙太阳辐射净得热量的研究计算,结果表明,尽管太阳辐射强度和太阳高度角均近似相等,但风速风向的作用使得各城市的冬季南墙的太阳辐射净得热量差别较大,其中冬季主导风向为北风的地区,建筑物对太阳能的实际吸收率最高。

郑乔[6]2017年在《渗透型集热器对墙体传热量影响的研究》文中认为太阳能作为一种清洁能源和可再生能源,一直以来,它的利用技术都是世界各国关注的焦点。我国目前虽然仍处于以化石能源为主的能源结构中,但我国有着相当丰富的太阳能资源,利用太阳能无疑是我国建筑节能的良好途径,而安装无盖板渗透型集热器就是一种利用太阳能的好方法。本文首先对普通墙体的传热过程进行了分析,得出了各扰量对该过程影响的表达式,并用一维的控制容积积分法推导出其采用外节点法建立网格的离散方程,由此得出了普通墙体传热的数学模型,并对其进行了稳定性分析和模型验证,利用MATLAB编写了模拟程序,基于该模型计算了普通墙体在各工况下的传热量。对渗透型集热器冬夏两季的传热过程进行了研究,经集热器各部分的热平衡分析后,得出了各种因素对该过程影响的数学表达式,并采用控制容积平衡法得出了在安装集热器后墙体的二维非稳态传热离散方程,通过误差分析以及网格无关性验证的方法验证了模型的正确性。基于以上模型和各地区的气象数据,利用MATLAB编写了模拟程序,计算了使用渗透型集热器后墙体的传热量,并与普通墙体进行了对比,计算出了各地区加装集热器对墙体传热量的影响幅度,总结了影响该幅度的因素,通过对比不同地区墙体的传热量,为各地区选用渗透型集热器提供了依据,并得出了渗透型集热器更适用于寒冷地区的结论。以北京地区为例,对渗透型集热器在既有建筑节能改造中的作用进行了模拟研究。通过对北京地区不同年代建造的建筑物墙体特性进行分析后,确定了墙体参数,通过模拟程序计算出了安装渗透型集热器后冬季工况下墙体的传热量,经过与普通墙体传热量的对比,分析了渗透型集热器对不同年代墙体传热量的影响,并将其简化为当量热阻,分析了影响集热器当量热阻大小的因素。

李丽[7]2010年在《湿热地区降雨对墙体传热的影响研究》文中指出湿热地区具有“太阳辐射强烈、雨量丰富、季风旺盛、蒸发比高”的气候特征,夏热季节如何利用丰沛的降雨消除强烈的太阳辐射对建筑的影响,对降低这一地区的建筑空调能耗并改善室内热环境意义重大。由于缺乏相应的基础研究,目前的建筑能耗和热环境分析过程均无法定量考虑降雨的影响。本文以广州地区为例,研究湿热地区降雨对建筑墙体传热的影响,并研究应用被动蒸发冷却技术实现墙体降温节能的可行性和潜力。首先,从建筑墙体传热角度出发,分析广州地区降雨特点,确定典型降雨日。对广州地区近百年降雨资料进行频率分析,系统地研究了广州地区的年、月、日降雨特征,对广州地区的降雨规律进行总结;按月降雨量分类研究广州地区降雨日的小时降雨特点,从叁年实际气象参数选取了具有代表性的51日作为广州地区典型降雨日。其次,对自然降雨或淋水作用下的墙体的热湿传递过程进行实验研究,搭建墙体传热传湿实验小室,对无雨日和降雨日墙体的热湿传递过程进行实测研究。在墙体湿度场测试中引入微波测湿系统,提出了单一建筑材料和墙体砌体的标定方法,实现了固体材料的质量含湿量的测试。实测实验对降雨条件下墙体传热量进行了定量研究,并就墙体温、湿度场和热流分布与室外气象参数间的关系进行了探讨。以研究利用建筑外表面材料含湿蓄水实现被动蒸发冷却为目的,进行了墙面淋水降温对比实验。对不同淋水时长,不同淋水起始时间下淋水墙体与对比墙体的温、湿度和热流进行比较发现:墙面淋水可以有效的降低墙体内、外表面温度,削减进入室内的热流,墙体内表面热流最高可降低49.9%,从而达到降温节能的效果。应用热湿传递计算软件Delphin对灰砂砖墙体进行数值模拟,研究典型降雨对墙体传热的影响。首先以实测数据对软件进行验证,温、湿度吻合率可达91%,热流吻合率为68%;进而对广州地区典型降雨日进行数值模拟,分析考虑降雨与否墙体传热量的差异,通过模拟结果发现内表面热流最高可降低25.6%;最后对多雨月室内空调模式下降雨对墙体传热影响进行模拟,并将天然降雨与淋水相结合,研究采用墙面淋水实现降温节能可能达到的效果。模拟结果表明,墙面淋水可大幅度降低进入室内的热量,墙体内表面热流降低幅度可达69%,利用被动蒸发冷却进行降温节能的效果显着。

阮芳[8]2016年在《单开口自然通风特性的实验与模拟研究》文中研究表明由于日常生活和工程实践中,为了防火、安全和隐私的需要,单开口自然通风现象很普遍。本文首先介绍了单开口自然通风在国内外的研究现状,指出了单开口自然通风流动的不确定性及其复杂多变等问题带来了研究的困难。因此,本文采用数理分析、实验和数值模拟研究叁种方法,考虑了小开口和大开口两种情况,主要从开口、建筑、热源和室外气象参数这四大方面着手,重点研究了开口宽度、开口高度、开口离地高度、建筑墙体厚度、建筑进深、热源离地高度、热源强度、室内外温差、室外风速、室外风向等10个参数对单开口自然通风的影响,对单开口自然通风特性进行了较为全面的分析研究。建立了单开口自然通风的计算模型,并根据单开口自然通风流动及换热机理,设计并制作应用两种新型窗户,与传统的平开窗和推拉窗的自然通风效果进行比较。本文首先介绍了单开口的定义及其物理模型,分析了小开口和大开口自然通风特点,根据小开口和大开口流动特性的差异,提出单开口自然通风设计及计算时,首先要进行小开口和大开口判断,再应用对应的单开口计算模型。分别介绍了热压单独作用、风压单独作用、热压风压共同作用叁种情况下的单开口自然通风计算模型。在前人研究基础上,根据小开口和大开口的自然通风原理,通过合理假设简化模型,进行二维单开口通风计算模型的数理推导,建立了小开口和大开口自然通风模型。特别是针对复杂的大开口自然通风,提出了两个新的研究模型:“以开口为边界的控制容积模型”和“以室外空间为边界的管流模型”。并分析了两个研究模型的特点、使用方法及适用场合,为后面章节的实验和数值模拟研究提供了理论依据。基于“以开口为边界的控制容积模型”,分别用现场实验实测和CFD数值计算方法对单开口自然通风特性进行了研究。通过单开口自然通风实验研究,主要分析了开口宽度和室内外温差对单开口自然通风的影响,推导出了实验条件下,单开口自然通风量简易计算模型。从开口、建筑、热源和室外气象参数这四大方面着手,根据工程实践中的基本数据,对开口宽度、开口高度、开口离地高度、建筑墙体厚度、建筑进深、热源离地高度、热源强度、室内外温差、室外风速、室外风向等10个参数分别变化时的工况进行数值模拟计算,对各参数变化时的温度场、压力场和流线进行了分析比较,阐明了单开口自然通风的流动和换热机理。并对各工况下的自然通风量进行了计算,分析了上述10个参数对自然通风量的影响规律。由于单开口通风中室内风速较小,提出了按室内气流速度将室内分为“微风区”和“无风区”两个区域的方法,并进行了各工况的比较分析。提出了“有效通风长度”这一新概念,并对其进行定义。重点分析了开口宽度、开口高度、开口离地高度、建筑墙体厚度、室外风速、室外风向这六个参数对单开口自然通风有效通风长度的影响关系。并综合以上各参数的影响规律,推导出了有效通风长度的计算公式。综合实验和模拟研究数据和结果,根据各工况下流线涡的发展和变化规律,温度和压力分布情况,以及各影响因素对自然通风量、室内分区、有效通风长度的分析,提出大开口和小开口的判断条件。基于“以室外空间为边界的管流模型”,在数值模拟研究中建立了“以计算域为边界的管流模型”,提出将带有单开口的建筑整体作为一个局部阻力构件,用无建筑的计算域管流进出口能量损失作为沿程阻力,局部阻力损失全部集中在单开口的建筑中的计算方法,推导出了室外气流流经单开口建筑的局部阻力损失系数计算公式,并应用在各种工况下进行分析。发现此时的局部阻力系数受开口宽度、开口高度、开口离地高度、墙体厚度、热源强度、热源离地高度、室外风速、室内外温差这八个参数的影响很小,主要受建筑进深和室外风向的影响。最后,根据单开口自然通风特性的实验和模拟研究结果,为提高单开口自然通风效果,考虑对开口装置的改进,设计制作并应用了两种新型通风窗户——“上下对开垂直导风窗”和“带垂直导板的对开多叶中旋窗”。通过现场实测和CFD方法,对两种新型窗户与传统的平开窗和推拉窗的自然通风效果进行了比较分析。研究表明,两种新型窗户的自然通风效果优于传统窗户,特别是改进了传统窗户对风向的敏感性问题,对室外风向的适应性更强。研究中还发现了,“上下对开垂直导风窗”中设置水平分流板,“带垂直导板的对开多叶中旋窗”中设置导流入室挡板的必要性。通过数值模拟,探讨了实际应用中两种新型窗户应对不同室外风向的调节方法,并给出了相关的建议和意见,为新型窗户的改良设计和应用提供了指导。

邹晓泉, 钟珂, 张红婴, 亢燕铭, 袁丽婷[9]2017年在《风速风向对上海地区建筑物南墙冬季太阳辐射得热的影响》文中提出以上海地区典型冬季气候条件为基础,考虑风速与风向对围护结构传热过程和对太阳能的实际吸收效果的影响,利用数值方法模拟了建筑物南墙在太阳辐射作用下的传热过程.结果表明,风向和风速对围护结构外表面对流换热系数、外表面温度的影响都较大,对外保温墙体的净得热和对流散热量也有一定程度影响.在南墙背风且风向斜吹(风向与南墙法线夹角为135°)时,太阳辐射净得热量最大.南墙在一天中的净得热量随着风速增大而下降,但当风速增大到3m/s后,南墙的太阳能实际吸收率不再明显下降.由此表明,尽管上海地区冬季出现大风的概率较高,但并不会明显削弱南墙对太阳能的有效吸收.

李宁[10]2011年在《多孔建筑材料表面换热系数的风洞实验研究》文中认为建筑外表面换热系数是建筑能耗分析的重要参数,又是模拟城市风环境和热环境的重要边界条件,对研究室内外热舒适性以及城市高温化及热岛效应等问题都有重要意义。现今,外表面换热系数在热工计算中各国均取为定值,对于其包含各分项,尤其是相变存在情况下各表面换热系数的动态研究少之又少。蒸发相变换热普遍存在,对于多孔建筑材料,但凡降雨吸湿过后,在外界气候条件的综合作用下,一般均会发生强度不一的蒸发,尤其在夏季,蒸发更加强烈。蒸发能带来冷却降温效果,蒸发过程中材料的换热情况也与干燥状态大不相同,因此研究多孔建筑材料在蒸发过程中的动态表面换热系数,对建筑节能具有重要的理论和实际意义。本文利用热湿气候风洞对此问题加以探索。全文主要从两大方面展开:其一,风洞控制系统的改造完善及精度评价;其二,蓄水材料蒸发时动态表面换热系数风洞实验方法的提出及实验研究。首先针对本中心热湿气候风洞实验室现状,自主设计开发了一套智能集成控制系统,以更好地实现对室外环境的模拟控制,并实现对测量参数和热工计算结果的运算处理及动态展示。控制台以动画形式实时显示风洞内部各控制设备的运行状态,动态跟踪描绘热工参量的逐时刻变化曲线,自动采集并计算结果,是一套高精度的全自动智能控制系统。针对新集成的系统,对其控制精度进行了必要的评价。结合风洞实际情况,借鉴最新的非统计不确定度评定方法,在控制的全范围内,分别选用灰理论和熵理论大样本法对动态及稳态控制工况进行精度评定,具体给出了每一种工况下系统对环境四参数的控制精度,结果表明,系统对建筑气候区划Ⅰ~Ⅴ区典型城市夏季典型气象日的动态模拟控制精度方面,除了温度测量数据分散性及与控制值的偏差较大外,相对湿度、太阳辐射照度和风速的控制均已达较高精度;稳态控制,高温工况数据的分散性及与控制目标的偏差较大,低风速工况数据的分散性较大,而相对湿度、辐射照度控制精度较高。总体来说,风洞已经具备动态实验气候的复现能力,可以开展后续研究。利用热湿气候风洞技术,提出多孔建筑材料在蓄水蒸发过程中外表面各换热系数的实验求算方法。基于一维动态传热传湿原理,将多孔的土壤热流密度传感器引入风洞中,在材料外表面建立热平衡方程,由牛顿冷却定律求得表面蒸发换热系数、对流换热系数和辐射换热系数的逐时动态值。该方法是对材料热湿耦合传递过程中热湿物性参数动态测试方法的探索,将为建筑热工领域相关问题的研究提供一条方便实用的道路。选取叁种不同的多孔建筑材料,分别为人行道透水砖、佛甲草-土壤轻型卷铺屋面和节能外墙多孔饰面砖,在风洞中进行不同建筑气候分区代表城市夏季典型日的实验测试,通过横向和纵向的一系列比较,详细分析并总结了材料在蒸发过程中,外表面各换热量的变化规律、相互影响及大小关系,给出了蒸发换热系数、对流换热系数、辐射换热系数的逐日、逐时平均值。

参考文献:

[1]. 风速风向对墙体表面换热系数影响的实验研究[D]. 邓宁华. 湖南大学. 2001

[2]. 建筑墙体表面换热过程辩识方法与数值预测方法研究[D]. 张泠. 湖南大学. 2001

[3]. 建筑表面对流换热系数的规律特征研究[D]. 李彬. 西安建筑科技大学. 2014

[4]. 墙体蓄放热特性及其对建筑能耗影响的研究[D]. 张在喜. 重庆大学. 2014

[5]. 风速风向对建筑物南墙冬季太阳辐射净得热量的影响[D]. 陈文超. 东华大学. 2017

[6]. 渗透型集热器对墙体传热量影响的研究[D]. 郑乔. 哈尔滨工业大学. 2017

[7]. 湿热地区降雨对墙体传热的影响研究[D]. 李丽. 华南理工大学. 2010

[8]. 单开口自然通风特性的实验与模拟研究[D]. 阮芳. 湖南大学. 2016

[9]. 风速风向对上海地区建筑物南墙冬季太阳辐射得热的影响[J]. 邹晓泉, 钟珂, 张红婴, 亢燕铭, 袁丽婷. 东华大学学报(自然科学版). 2017

[10]. 多孔建筑材料表面换热系数的风洞实验研究[D]. 李宁. 华南理工大学. 2011

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风速风向对墙体表面换热系数影响的实验研究
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