多孔太阳墙采暖房性能研究

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1、分类号学号M201170847学校代码10487密级硕士学位论文多孔太阳墙采暖房性能研究学位申请人：胡灿学科专业：工程热物理指导教师：杨昆副教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringPerformancestudyofporoussolarwallheatingroomCandidate:HuCanMajor:Engineer

2、ingThermophysicsSupervisor:AssociateProf.YangKunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

3、到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日

4、日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要太阳房是一种新型的太阳能采暖技术，它能够做到高效采暖、有效通风，对节约常规能源，减少环境污染，改善生态平衡具有重要的意义。本文首先介绍了多孔太阳墙系统的原理、特点及国内外应用实例，其中集热蓄热墙式太阳房具有蓄热功能，因此应用最为广泛。本文所建多孔太阳墙采暖房采用了多孔陶瓷作为集热蓄热墙的材料并安装了变频风机和回风管，具有太阳能利用效率高、可自主调节通风与采暖比例、采光度好、舒适度高的优势。根据所建太阳房的实验研究，结果表明室内温度场较为均匀，受天气状

5、况及太阳辐射强度影响较大，在晴天无云层且环境温度较低的情况下可达到最佳的采暖性能，可利用变频风机调节采暖性能。本文综合考虑了多孔太阳墙采暖系统的传热机制以及风机和回风管的作用，建立描述多孔太阳墙系统传热与流动特性的数值模型。模拟分析结果如下：多孔太阳墙内骨架及孔隙空气温度场分布较为均匀；多孔太阳墙吸收的大部分太阳辐射能都用于加热空气实时给室内供暖，小部分储存起来用于夜间给室内空气提供热源；太阳辐射强度越大，所建太阳房的采暖性能越好；由于多孔材料的物性参数不同，多孔太阳墙采暖房的集热蓄热性能各不相同

6、，采用陶瓷材料能达到最优的综合性能；所采用多孔材料的导热系数、孔隙率及其蓄热能力对太阳房性能影响较大，增大导热系数会使多孔墙温度场更为均匀，增大孔隙率会使系统采暖性能降低但流动阻力减小，增大蓄热能力可有效提高系统采暖性能；风机流量较高时所建太阳房的采暖性能变差；增大回风率能有效提高多孔太阳墙采暖房系统的采暖性能，但系统内新风量减少，应适当调整回风率，可以解决改善通风与采暖之间的矛盾。本文所建多孔太阳墙采暖房综合效率较好，能在较长时间内达到采暖要求。关键词：多孔太阳墙；集热系统；温度分布；数值模拟；

7、局部非热平衡模型I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTSolar-wallsystemisanewtypeofsolarheatingtechnology,whichhasproventobeeffectivebothinheatingandventilation.Itisofgreatsignificancetosaveconventionalenergy,reduceenvironmentalpollutionandimprovetheecologicalbalance.Thepr

8、inciple,characteristicandexamplesofsolar-wallaroundtheworldareintroducedatfirst.Solarhouseofthermalstoragewallisthemostwidelyusedbecauseofthermalstoragefunction.Thebuiltporoussolarwallheatingroominthepaperuseporousceramicasmaterialsofasthermal