调湿板的研究与应用论文

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1、调湿板的研究与应用论文Studyandapplicationonhygroscopicboard摘要调湿板是一种在水泥砂浆中掺混了调湿材料的建筑板材，由于调湿材料能自动吸放水蒸气，因此，调湿板具有调节室内湿度的作用。本文调湿板中的调湿材料是高分子树脂吸收了盐溶液后形成的凝胶。文章对该类型调湿板在北京地区的应用效果进行了数值模拟，计算结果表明在北京的气候条件下，调湿板对办公型建筑的室内湿度调节有明显作用。关键词调湿；凝胶；数值计算AbstractHygroscopicboardismadeofamixtu

2、reofcementmortarandhygroscopicmaterial.Itcanadjusttheindoorhumidityforthehygroscopicmaterialcanabsorbandevaporatetheaticaly.Thehygroscopicmaterialmentionedinthispaperisasuperabsorbentpolymergelchloride.Thenumericalputationofindoorhumidityofanofficeroomin

3、Beijingidityprominently.Keyericalputation传统的空调除湿方式低温冷凝除湿须制备低温冷冻水，能耗较大。调湿板是利用调湿材料对水蒸气的自动吸放作用调节室内湿度，调湿过程无能耗。日本已开发出多种调湿板产品.freelmoisturecontainofdifferentmaterials2数值计算金招芬等人曾用CaCl2凝胶掺混到水泥、珍珠岩等材料中，制成板状作耐火材料，并测定了其水蒸气扩散系数Deff2。图23是该耐火材料在不同相对湿度下的平衡含水率曲线，实验环境湿度为

4、25℃。从图2可以拟合出相对湿度ψ与板材含水量水率C的关系式：C=1.4474Φ-0.0166（1）图2调湿板平衡含水率曲线Fig.2Theequilibriummositurecontainofthehygroscopicboard由于一定浓度的盐溶液，在不同温度下均对应相同的相对湿度，因此当假设调湿板中的盐溶液仍保持该特性时（1）式适用于其它温度范围。在温度t=0～40℃，相对湿度ψ=30%～85%范围内，相对湿度ψ与绝对含湿量X的关系为Φ=230Xe0.062t;4(2)联立（1）、（2）便可得出

5、绝对含湿量X与含水率C的关系式：X=2.8908×10-3e0.062tC+4.7987×10-5e0.062t(3)3数学模型图3是一维板壁质扩散示意图，x=0处与房间空气接触的表面，x=x0处是绝湿表面。基本方程：板壁一维非稳态质扩散方程：（4）图3一维板壁质扩散示意图Fig.3Theschematicdiagramotheproblem房间湿平衡方程：（5）边界条件（6）其中对流传质系数hin由（7）式算出（7）初始条件：τ=0，0≤x≤x0,C=C0τ=0,Xr=Xr0(8)4计算条件地点：北京

6、；时间：代表年，气象数据由供热空调能耗分析用逐时气象数据生成系统Medpha得到；其它计算条件如表1所示。表1计算条件Table1Parametersforputation房间基本情况房间体积5×5×3m3门2×1m2窗2×2m2调湿板面积6.2m2室内温度设置4、5月24℃6、7、8月28℃9、10月24℃11、12、1、2、3月20℃室内产湿（人员产湿）人数3产湿时间8：00～18：00（周一～五）产湿量（极轻劳动）20℃：69g/h,24℃:96g/h,28℃:123g/h4新风量8：00～18：

7、00（周一～五）30m3/h.人其它时间0调湿板相关参数板厚x020mmDeff3.17×10-10m2/s2hin0.001278m/s*调湿板面积为除去门窗、地板以外的内壁面积的80%。**该值是利用流体掠过平壁的对流传质公式（7），并设风速u=0.3m/s,定性尺寸1=2.5,在常温时查得空气物性参数算得。联立方程（4）、（5），利用隐式有限差分法求解，可得全年各时刻壁体各部位的含水率及房间绝对含湿量；再根据相对湿度与绝对含湿量的关系式（2），可得各时刻室内相对湿度。5计算结果表2给出了有无调湿板

8、两种情况下的室内相对湿度全年最大、最小值及人体舒适区（RH=30%～70%6出现的时间占整个工作时间（周一～五8：00～18：00）的百分比。图4给出了室内每天工作时间段内的平均相对湿度全年变化。表2计算结果Table2Resultsoftheputation全年最大值全年最小值RH=30%～70%的百分比有调湿板ψ=78.5%ψ=32.2%95.7%无调湿板ψ=100%ψ=13.4%47.9%1图4室内相对湿度全年变化（日平均）Fig.4