三种墙体保温隔热性能的数值分析VIP免费

第35卷第2期2008年2月湖南大学学报(自然科学版)JournalofHumanUniversity(NaturalSciences)VoI．35．No．2Feb．2008文章编号：1000．2472(2008)02．0031．04三种墙体保温隔热性能的数值分析’汤莉”，汤广发2(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082)摘要：利用计算流体力学和计算传热学的方法，建立数值仿真的物理模型和数学模型，对比较适合“夏热冬冷”地区的三种外墙进行了传热计算，并用相关资料进行验证．通过数值仿真计算了由墙体传入室内的热量(夏季)或由室内通过墙体传到室外的热量(冬季)，并对三种墙体的热工性能进行了比较．研究结果表明外挂式封闭间层墙体的夏季隔热性能及冬季保温性能都较好。可以在“夏热冬冷”地区推广使用．关键词：建筑节能；动态模拟；保温；隔热中图分类号：TUlll．19文献标识码：ANumericalAnalysisontheHeatPresrvationandHeatInsulationPerformanceofThreeKindsofWallsTANGLilt．TANGGuang—fa2(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture-CentralSouthUniv．Changsha。Human410075-China；。2．CollegeofCivilEngineering．HunanUniv．Changsha。Human410082．China)Abstract：AphysicalmodelandamathematicmodelofnumericalsimulationwerecreatedbyusingthemethodstOcalculatehydromechanicsandheattransfer．Theheattransferofthreekindsofouterwallsfitforar．e．ashotinsummerandcoldinwinterwascalculatedandverifiedwithrelevantdata．Thequantityofheattrans．ferredfromoutsidetOinsidebythewallsinsummerandthequantityofheattransferredfrominsidetooutsidebythewallsinwinterwerecalculatedbyusingnumericalsimulation，andthethermalperformanceofthreekindsofwallswerecompared．Theresulthasshownthattheoutsidesuspensionwallwithsealintercalatedkedhasgoodheatinsulationperformanceinsummerandgoodheatpreservationperformanceinwinter．Thiskindofwallcanbewidelyusedinareashotinsummerandcoldinwinter．Keywords：energyconservationinbuildings；dynamicsimulation；heatpreservation；heatinsulation．节约能源是我国目前重要任务之一，而建筑方面的节能更为突出⋯．降低建筑能耗更为重要．为了研究适合夏热冬冷地区外墙构造，选用三种外墙型式进行数值计算，并进行节能分析．我们借鉴计算流体力学、传热这方面的成熟方法乜。7】，采用数值模拟方法模拟不同类型维护结构的热工特性。并进行比较．·收稿日期：2007--01-20基金项目：国家自然科学基金资助项目(50578059)作者简介：汤莉(1973一)，女，广东梅县人，中南大学讲师t通讯联系人，E．maihtangli21l@hotmail．锄1三种墙体的构造及参数墙体I(见图1)：240mm灰沙砖实体墙；墙体Ⅱ(见图2)：240mm灰沙砖实体墙外加一封闭的空气间层；墙体Ⅲ(见图3)：240mm灰沙砖实体墙外加一通风的空气间层．墙体各层的物理参数见表1．万方数据32湖南大学学报(自然科学版)2008越拦I蹩．篓‰甜wall)≯i、nt嘲m酣intercalatedbed)表1墙体各层材料的物理参数Tab．1Physicalpropertieslists2室内传热和气体流动的数值方法本文采用了流体流动数值计算和传热数值计算相结合的方法．2．1物理模型及问题描述为了符合实际建筑构造和方便不同墙体的动态传热性能比较。本文以对流传热为主，并构造了一个如图4所示的方形空腔，其长和宽为H×H(m)．空腔右侧是被研究的各种墙体，左侧墙体维持常温￡。(K)，上下及前后面为绝热面．夏季工况时，从右侧墙体外表面进入的热量，由于室内空气对流而被携带至温度为t，的冷壁面并被吸收；冬季工况时，热量从温度为￡，的高温壁面由于室内空气对流而被输送到右侧墙体的内侧，再经各层直至外表面而传到室外．这样，墙体瞬态和周期的保温、隔热性能将可直接由模型各墙面的对流换热率来体现．图4数值计算的物理模型Fig．4Generalobservationoftheconjugateheattransfermodel右侧墙体外表面受户外空气对流传热和太阳辐射热的综合作用，其外表面的综合温度t。呈周期性变化，即￡。=￡。+厂(r)，f。为参考温度．以湖...