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时间:2017-11-13
《工学工业设计毕业论文 调湿板的研究与应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号:XXXXXXXXX姓名:XXX专业:工学工业设计论文题目:调湿板的研究与应用指导老师:XXX二〇一一年十二月十日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
2、明显作用。关键词 调湿;凝胶;数值计算Abstract Hygroscopicboardismadeofamixtureofcementmortarandhygroscopicmaterial.Itcanadjusttheindoorhumidityforthehygroscopicmaterialcanabsorbandevaporatethewatervaporautomaticaly.Thehygroscopicmaterialmentionedinthispaperisasuperabsorbentpol
3、ymergelwhichabsorbsaqueoussolutiorofcalciumchloride.ThenumericalcomputationofindoorhumidityofanofficeroominBeijingwascarried.Theresultsshowthatthehygrocsopicboardcanadjusttheindoorhumidityprominently.Keywords hygroscopic;gel;numericalcomputation 传统的空调除湿方式低温冷凝
4、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,并应用于博物馆、美术馆等建筑中,所使用的调湿材料主要是沸石。以高分子凝胶为调湿材料的调湿板产品尚未报道。1调湿材料Gel的特性 Gel是由高分子树脂吸收了盐溶液后形成的凝胶,其调湿原理是利用凝胶中的盐溶液对水蒸气的吸收与释放作用。常用的盐溶液为Cacl2。图1[1]是几种常用调湿材料的在不同相对湿度下的平衡含水率曲线,实验环境温度为25℃。可以看出同样的相对湿度变化范围,Gel的含水率
5、变化要远大于沸石及硅胶,是一种较理想的调湿材料。 图1不同材料的平衡含水率曲线 Fig.1Theequilibriummoisturecontainofdifferentmaterials2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Deff[2]。图2[3]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25℃。从图2可以拟合出相对湿度ψ与板材含水量
6、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
7、含湿量X的关系为 Φ=230Xe0.062t;[4] (2) 联立(1)、(2)便可得出绝对含湿量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
8、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=C0 τ=0
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