辐射冷顶板供冷量与表面温度的模拟分析.pdf

《辐射冷顶板供冷量与表面温度的模拟分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江建筑，第27卷，第3期，2010年3月ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．3，Mar．2010辐射冷顶板供冷量与表面温度的模拟分析SimulationAnalysisofSurfaceTemperatureandCoolingCapacityofRadiativePanels张佩东，常虹ZHANGPei—dong，CHANGHong(1．中国联合工程公司，浙江杭州310022；2．杭州市城乡建设设计院有限公司，浙江杭州310004)摘要：以冷顶板的传热单元为研究对象，建立了冷顶板室内传热过程的数学模型，分析了管板布局、室外空气计算参数、室内

2、空气设计参数、房间外墙数和窗墙面积比、冷冻水量以及水温对冷顶板供冷能力以及表面温度均匀性的影响，得到了提高辐射板供冷量的途径。关键词：辐射供冷；辐射供冷量；表面温度；模拟分析中图分类号：TU831．37文献标识码：B文章编号：1008—3707(2010)O3—0072—04目前，辐射顶板空调系统被认为是一种舒适、节虑辐射冷顶板长度方向上的影响(及沿水流方向)，能的空调型式，但是制约有关辐射冷顶板推广应用辐射冷顶板的导热为一维稳态导热；④将辐射冷顶的主要问题是板面易出现结露以及供冷量较低等问板表面划分为两部分：管道下方的视为肋壁，管道之题。因此本文建立了辐射冷顶板的传热

3、数学模型来间宽度2的面板看作肋片，也就是把辐射冷顶板向研究各个因素对辐射冷顶板温度及供冷能力的影房间供冷量划分为肋壁供冷量和肋片供冷量，肋基响，并提出制作冷板的参数组合。温度(t⋯)按照肋壁内表面温度计算。1．2数学模型1辐射冷板模型的建立(1)冷媒传到管壁的冷量：1．1物理模型Q。=[(t+t2)／2一t]／(。+R：+R3)(1)辐射冷板的板面尺寸：长X宽=2mX0．32m。式中：tm．x一肋壁内表面温度(℃)；水管沿金属板的长度方向以蛇形布置，管板连接形t一进水温度(℃)；式为挤压连接，按照以上所述辐射冷顶板的结构，可一管内对流换热热阻(m·K／W)；以把整个辐射

4、冷顶板看成是图1传热单元的复合。￡一出水温度(℃)；尺～管壁导热热阻(in·K／W)；R～板壁导热热阻(m·K／W)。(2)肋片传热计算：肋基导人两侧肋片的冷量为：Q2=2~／AA。th(m1)(2)图1辐射冷顶板传热单元式中：一肋片的复合换热系数(W／m·℃)；模型假设：①辐射冷顶板为单面换热(上表面一肋片端面散热周长；绝热)；②肋端温度梯度为0，即无肋端散热；③不考～肋基过余温度；收稿日期：2009—02—17作者简介：张佩东(1978一)．男，内蒙乌兰察布盟人，助理工程师，从事暖通设计工作。第3期张佩东等：辐射冷顶板供冷量与表面温度的模拟分析73A一肋片端面面积(

5、m)；联立以上方程可求解辐射冷板的各种供冷参数。A一沿肋片方向的导热系数(W／m·℃)。1．3模拟试验工况(3)冷板向房间传递冷量模型的建立。选取辐射冷顶板的尺寸为：长X宽=2m×0．32m。在采用辐射冷顶板的空调系统中室内空气的流速较辐射冷顶板表面温度和单位面积供冷量的影响小，可按照自然对流换热看待，按照JeongandMumma提因素主要为：镶嵌在辐射冷顶板内水管内径(d)、出的对流表面传热系数公式计算对流换热量。板材的厚度(s)、管间距(L)、室内设计温度(t)、外qc：hc(t一t)(3)墙数和窗墙面积比系数(d)、供水温度(t)、回水温hc=F+2．13(t。

6、一t)(4)度(t)、流速()。以下对各因素进行逐一分析。各因由于按自然对流看待，F：0素大小为：管道的导热系数350W／m·℃，板材的导热式中：qc一辐射板和室内对流换热热流通量系数300W／m·℃，空调室外计算温度t。=35．2oC，室(W／m)；内计算温度t=27℃，管间距2L：(0．08一D)mm，一对流换热系数(W／m·℃)；(D：冷水管外径)，冷板下表面板材厚度S=一冷板表面平均温度(℃)；0．001Ill，管道内水流速=0．2m／s，冷板人口水温=t+273．15；度t，=18℃，管道内径d：0．0lm，外墙数和窗墙ta一室内空气温度(℃)。面积比系数d=

7、1。通过改变其中任一因素研究其对肋片辐射换热的计算冷板表面温度以及供冷量影响。q，=o'F，[一](5)2影响辐射板供冷量各因素的分析式中：g一辐射冷顶板和室内辐射换热热流通量(W／m)；(1)管道内径的影响：管道内径的选取变化范trF=围见表1，水管内径与辐射冷顶板的肋基温度以及，5X10(W／m·K)f～平均辐射温度，Ta=t。+273．15(℃)。辐射冷顶板供冷能力的关系见图2和图3。KilkisBI，SagerS，UludagM提出如下计算公式：表1管道内径取值范围t一t一(6)7一(7)t一45。n其中26clC≤To≤36oC