濕熱氣候建築牆體熱濕耦合傳遞動態模型與實驗研究

《濕熱氣候建築牆體熱濕耦合傳遞動態模型與實驗研究》是依託湖南大學,由陳友明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:濕熱氣候建築牆體熱濕耦合傳遞動態模型與實驗研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:陳友明
  • 依託單位:湖南大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

我國濕熱氣候地區的建築牆體存在著很強的熱濕耦合傳遞現象。牆體熱濕耦合傳遞對建築熱工性能、建築熱濕環境和建築能耗有著十分重要的影響。本項目在多孔介質熱質傳遞理論、能量和質量守恆定律的基礎上,利用非平衡熱力學方程,考慮牆體內部水分蒸發冷凝及太陽輻射等影響因素,研究牆體內熱濕耦合傳遞機理,建立多層牆體熱濕耦合傳遞動態數學模型;解決機理模型係數難以確定和不同材料間的邊界條件不能確定的難題;開發有效的實驗驗證測試技術,採用two-way expansion和動態邊界條件等先進數值技術,提高機理模型準確性和數值穩定性。進而研究牆體熱濕耦合傳遞對建築熱濕環境和建築能耗的影響、濕熱氣候節能牆體的設計分析方法、牆體內部冷凝狀況和牆體黴菌生長情況,為我國濕熱氣候地區的節能建築牆體的設計,降低牆體內部冷凝幾率,防止牆體黴菌生長提供理論依據和技術指導。

結題摘要

我國熱濕氣候地區多孔建築牆體熱濕耦合遷移對其熱工性能、建築能耗及室內環境有著重要影響。本項目以多孔介質傳熱傳質學為理論基礎、以建築圍護結構內的熱濕遷移及濕積累問題為工程背景對我國南方熱濕氣候地區多層牆體的熱濕耦合遷移特性進行了系統的研究。利用非平衡熱力學方程,考慮牆體內部水分蒸發冷凝等因素,建立多層牆體熱濕耦合遷移動態數學模型以及熱、濕及空氣遷移動態數學模型。在典型熱濕氣候地區長沙,搭建足尺寸構件熱濕耦合遷移實驗台驗證熱濕耦合遷移動態模型,吻合良好。研究了建築中的一些熱濕遷移問題,例如,分析了太陽輻射對牆體熱濕遷移的影響,研究表明太陽輻射對牆體熱濕遷移有重要作用;通過分析解得到了牆體內冷凝率和液態含濕量的分布曲線以及達到臨界含濕量所需的時間;對比分析了兩種不同牆體的熱濕遷移特性;分析了熱濕氣候地區濕遷移對牆體傳熱兩的影響及幾種牆體材料濕分對導熱係數的影響。模型及實驗研究研究結果能推動我國多孔介質牆體熱濕遷移研究,對工程中熱濕問題有著重要指導作用。

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