热湿气候地区多层墙体热湿耦合迁移特性研究.pdf

热湿气候地区多层墙体热湿耦合迁移特性研究湖南大学博士学位论文学校代号:密级:学号:

作者签名备湫作者签名:寿澎、’画刷磁轹尸住叱嗍伽引朋胗日日期:刀賔≯月日期:为耭湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书肛日⒉槐C。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉本学位论文。本学位论文属于。
摘要在我国南方地区,气候变化剧烈并且长期处于高温高湿气候条件下,墙体的热湿迁移对建筑围护结构的热工性能、建筑能耗和室内环境有着十分重要的影响。因此,本文以多孔介质传热传质学为理论基础、以建筑围护结构内的热湿迁移及湿积累问题为工程背景对南方热湿气候地区多层墙体的热湿耦合迁移特性进行了深入、系统的研究。首先,对热湿气候地区多层墙体的传热传质规律进行了详细分析和讨论。在P偷幕∩希ü悸窍啾湟约扒教迥诓恳禾ǖ萁⒘硕嗖闱教热湿耦合传递模型。将墙体与周围介质的质量、能量传递过程作为问题的边界条件处理,将墙体内部水分的蒸发冷凝换热作为能量守恒的一部分。该模型以空气含湿率和温度为驱动势,避免了多层材料交界处或材料与空气边界处的不连续现象,从而可将材料内部的热湿迁移过程与材料表面吸放湿过程联系起来,使分析过程变得简便。利用有限容积法对模型进行离散,为了确保数值稳定性,采用隐式格式。用系数更新法将非线性离散方程组化为线性方程组,然后利用甁7对线性方程组进行求解。开发了分析计算程序。对数值模型的精度进行了分析。为了验证模型的正确性,将模型预测结果与实验测试数据进行了对比,二者吻合良好。室外侧分界面处的空气相对湿度的平均偏差为%,平均温度偏差为室内侧分界面处的空气相对湿度的平均误差为%,平均温度偏差为。建立了多层墙体热湿耦合传递的实验测试方法。,在实际气候条件下对长沙地区路莺月份空调房间外墙体内的温湿度分布进行了测试。对该红砖墙体而言,实验测试结果表明:蘼凼窃谙募净故窃诙荆煤熳┣教迥诘奈隆⑹6缺浠即嬖谧藕芮的耦合作用,并且温度对湿度的影响尤为显著。蘼凼窃谙募净故窃诙荆嗌敖牒熳┙缑娲Φ奈露取⑹6榷佳现受到室外温、湿度变化的影响,室内环境的变化对其影响比较小,红砖与水泥抹灰界面处的温度、湿度主要受室内温、湿度的影响,变化较小。谙募竞投窘锌掌鹘谑保宦垡跤晏旎故乔缣欤嗌敖牒熳界面处的相对湿度均有可能达到饱和状态,并有相当长的时间该位置的相对湿度谙募臼保诒砻嫣蟹⑴菟芰媳谥降那教内各界面处的温、湿度普遍比没有贴壁纸的墙体谙嘤缑娲Φ囊8撸辉诙臼保街智教迥诟鹘缑娲的温度基本相同,但没贴壁纸的墙体诟鳎航缑娲Φ氖6缺忍谥降那教中的高于%。热湿气候地区多层墙体热湿耦合迁移特性研究
湿度要略高。蘼凼窃谙募净故窃诙荆跤晏炱蚨郧教迥诘暮A坑跋於己艽螅会造成水泥砂浆与红砖界面处的相对湿度长期接近饱和状态,并且存在水分凝结现象。蘼凼窃谙募净故窃诙荆舴淝慷榷郧教迥诘奈隆⑹6缺浠即嬖着很大的影响,且明显影响着墙体内温湿度的分布规律。以所建立的热湿耦合传递模型为主模型,以忽略太阳辐射影响的热湿传递模型为子模型源康既饶P臀W幽P。将主模型的计算结果分别与子模型和子模型募扑憬峁斜冉希贸鎏舴浜褪4ǖ荻郧教迦仁P阅艿挠跋臁根据虴甅的热湿同时传递理论,将水蒸气冷凝看成是湿源、热源、蒸汽汇,建立了冷凝区域内的热湿同时传递方程。给出了稳态阶段和瞬态阶段湿区域位置的确定方法。通过分析解得出了墙体内的冷凝率分布函数、液态含湿量分布函数以及达到临界含湿量所需的时间。根据湿分布情况得出了冷凝对材料导热系数的影响。利用自编程序对南方地区几种典型墙体的热湿性能进行了详细分析。最后根据室内产湿率、换气效率及室内外温度条件得出了基于预防霉菌生长的墙体的最小热阻的确定方法。关键词:南方建筑;热湿耦合传递;热湿特性;实验测试;湿区域;冷凝博士学位论文