混凝土辐射末端传热特性模拟及应用研究

《混凝土辐射末端传热特性模拟及应用研究》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、混凝土辐射末端传热特性模拟及应用研究(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：建筑学院学科：土木工程研究生：吴明洋指导教师:江亿教授二○一五年五月ThesimulationofheattransfercharacteristicofconcreteradiationterminalandapplicationreaserchThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinCivilEngineeringbyWuMingyangThesisS

2、upervisor:ProfessorJiangYiMay,2015摘要摘要混凝土辐射空调系统作为一种区别于传统对流空调系统的空调方式，在住宅供暖、大空间供冷供暖等领域得到广泛应用。混凝土辐射空调系统的末端是具有较大热惯性的混凝土，且具有较大的铺设面积。稳态情况下，混凝土辐射末端主要以长波辐射换热形式与室内换热，且对人体具有较大的角系数；在室内外条件发生较大变化或者间歇供热等情况下，混凝土辐射末端良好的蓄放热特性会平抑室内热环境的波动，维持室内热环境的恒定。目前，辐射末端与对流末端的比较多以模拟计算为主，同时混凝土建筑蓄热的研究较多忽略了蓄放热特性对室内热环境的影响，混凝土热惯性和相应热源结合

3、的应用案例和计算较少。本论文主要针对上述问题展开研究，对混凝土辐射供暖房间和传统对流末端供热房间的热舒适性和负荷进行了对比，对混凝土末端的惯性利用及相应热源匹配展开相关研究。通过分块离散混凝土辐射末端的方式，考虑混凝土埋管内流动热媒的温度变化，建立起混凝土末端的准二维传热模型；通过状态空间法对围护结构进行离散划分，建立起整个围护结构的矩阵传热方程。将混凝土末端传热模型和围护结构传热模型联立，可以对混凝土辐射末端供暖房间进行稳态计算和非稳态计算。提出了围护结构等效热损失温度的概念，在等效热损失温度和人体操作温度的基础上利用相对变化系数tt/比较末端稳态传热性能，末端较小的相对变lossop化

4、系数tt/对应末端在相同的操作温度情况下房间负荷较低。lossop针对混凝土辐射末端的惯性利用和热源匹配形式，选取了两个应用案例进行研究。将混凝土辐射末端与城市集中热网结合，并采用合适的通断控制策略，可以最大限度降低供热系统回水温度，提高系统能源利用效率。将混凝土辐射末端与太阳能热源结合组成分散式太阳能供暖系统，应用在太阳能资源丰富的青藏高原地区，房间温度可以在全天保持在17℃以上，且室内温度波动较少，供暖效果良好；利用动态热阻对分散式供暖系统的传热过程进行了研究，提出了运行改进的相关优化策略。关键词：混凝土辐射供暖系统蓄放热特性通断控制分散式供暖系统IAbsractAbstractCon

5、creteradiantairconditioningiswidelyusedinresidentialheating,largespacecoolingandheating,etc,whichisawaydifferentformthetraditionalairconditioning.Theterminalofconcreterandiatsystemhasbigtheramalcapacity,anditalsohaslargelayingarea.Understeady-stateconditions,theconcreteradiantterminalmainlyheatroomw

6、ithlong-waveradiation.Ithasalargerangelfactoronhunmanbody.Intheconditionofchangingindoororoutdoorthermalcondition,orintermittentheatingcondition,thecharacteristicsofheatingstorageandreleaseofconcreteradiantterminalcanstabilizethefluctuationsofindoorthermalenvironment,andmaintainindoorthermalenvironm

7、ent.Atpresent,thecomparisonbetweenrandintterminalandconvectiveterminalismianlysimulation.Andtheresearchonheatingstorageofconcretebuildingsmainlyingnorestheheatingstorageandreleasecharacterisaticseffec