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多层建筑围护结构窗口热桥传热分析

作　者: 李玉梅
导　师: 孙刚
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 热能工程
关键词: 建筑节能传热分析节能检测数值模拟延迟时间
分类号: TU111.19
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 225次
引　用: 5次
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内容摘要

在我国现行的标准规范中，墙体的平均传热系数和窗户的传热系数均没有考虑窗户洞口侧的热桥效应，而这部分影响是不可忽视的。按照《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)第4．3．5条规定，应对窗户洞口侧热桥的内表面温度进行温度场验算。本文利用FLUENT数值模拟软件模拟了实测墙体的温度场，直观的表示出计算面域的温度分布情况和热流的流向。对温度场进行了详细的分析，得出：大众新城小区和白毛小区的建筑结构在热流计的宽度范围内，温度基本呈线性分布，因而可以用热流计中点温度代表整个热流计测试位置的温度来定性计算传热系数，而汽轮机厂家属区的节能墙体，紧贴窗户洞口侧温度不是线性分布，为实验检测方案提供了重要的理论依据；同时，从数值模拟结果还可以较准确地评估窗户周边热桥的影响范围。在理论分析的指导下，本文采用热流计法对窗户旁边墙体的热流密度和对应位置的内、外表面温度进行了实验检测，并据此计算出各个测点的传热系数，分析了窗户旁边墙体的传热状况和热桥的影响范围，其中，汽轮机厂家属区的节能墙体的热桥影响范围最小，从应用的角度验证了理论模型及数值计算结果的准确性，给数值模拟传热的理论提供了发展的依据。本文还模拟了在室外温度周期性变化时，窗户旁墙体的非稳态热工性能，详细分析了墙体的延迟时间和衰减倍数等反映其热稳定性的物理量。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-21
  1.1 课题的研究背景  11-14
    1.1.1 全球性的能源危机  11-12
    1.1.2 中国建筑节能技术的现状  12-13
    1.1.3 欧美国家成功的生态节能政策体系和技术措施  13-14
  1.2 本论文选题的目的和意义  14-16
  1.3 国内外本课题的研究现状  16-20
  1.4 本论文的主要内容  20-21
第2章理论基础  21-26
  2.1 建筑门窗用材的演绎  21-23
    2.1.1 木制门窗  21-22
    2.1.2 钢门窗  22
    2.1.3 铝合金门窗  22-23
    2.1.4 塑钢门窗  23
    2.1.5 生物活性有机体门窗  23
  2.2 窗户安装  23-24
  2.3 窗户及墙体的传热分析  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章实验检测及分析  26-40
  3.1 现有围护结构传热系数现场检测方法  26-27
    3.1.1 热流计法  26-27
    3.1.2 热箱法  27
    3.1.3 红外热像仪法  27
  3.2 热流计法测试原理  27-28
  3.3 测量的位置和仪器的安装  28-29
  3.4 检测条件  29
  3.5 检测数据分析  29-36
    3.5.1 大众新城小区检测数据分析  30-32
    3.5.2 白毛小区检测数据分析  32-34
    3.5.3 汽轮机厂家属区检测数据分析  34-36
    3.5.4 本节结论  36
  3.6 实验检测的误差分析  36-39
    3.6.1 由测量仪器和检测过程引起的误差  36-38
    3.6.2 数据处理误差  38-39
  3.7 本章小结  39-40
第4章数值模拟理论  40-46
  4.1 控制方程及边界条件的确定  41
    4.1.1 建立控制方程  41
    4.1.2 确定边界条件  41
  4.2 计算区域离散化和控制方程离散化  41-43
    4.2.1 二维问题的有限容积法概述  42-43
    4.2.2 有限体积法方程离散  43
  4.3 模拟软件介绍  43-45
    4.3.1 FLUENT简介  43-44
    4.3.2 FLUENT软件程序的结构  44-45
    4.3.3 用FLUENT程序求解问题的步骤  45
  4.4 本章小结  45-46
第5章数值模拟计算与分析  46-67
  5.1 实验测试墙体的数值模拟与结果分析  46-57
    5.1.1 大众新城小区  46-49
    5.1.2 白毛小区  49-53
    5.1.3 汽轮机厂家属区  53-57
    5.1.4 本节结论  57
  5.2 非稳态数值模拟  57-65
  5.3 削弱窗洞口侧热桥的措施与建议  65-66
  5.4 本章小结  66-67
结论  67-69
参考文献  69-72
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  72-73
致谢  73

多层建筑围护结构窗口热桥传热分析

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