夏热冬冷地区双层相变材料墙体热工性能分析

论文摘要

针对在建筑围护结构中使用单一相变材料(phase change material, PCM)不能满足全年节能和舒适度要求的问题,提出将两种不同相变温度的PCM同时填入到多层平壁墙体中,构成双层PCM墙体.采用显热容法对PCM的传热过程进行分析,对数学模型采用有限差分法离散,利用MATLAB软件编程对多种不同结构的双层PCM墙体在典型夏热冬冷地区气候条件下热工性能进行了计算分析.通过衰减倍数,先探索理论上的PCM最佳相变温区,再从实际建筑围护结构使用的PCM中选取热物性参数与理论上最佳值最接近的PCM,将该PCM墙体热工性能与理想的PCM墙体热工性能相比较,结果相差不大.研究表明:两种PCM层位于墙体中间位置时,衰减倍数最大,建筑围护结构内表面温度最稳定,低相变温度PCM在冬季的利用率和高相变温度PCM在夏季的利用率均为0～100%,能够使墙体保持较高的热工性能.

论文目录

• 1 数学模型
•   1.1 假 设
•   1.2 控制方程
•   1.3 初始条件和边界条件
•     1) 初始条件.初始温度为
•     2) 边界条件.左右表面的边界条件如下:
•   1.4 数学模型的试验验证
• 2 物理模型
• 3 分析与讨论
•   3.1 最佳相变温区和衰减倍数
•   3.2 熔化利用率和凝固利用率
•     3.2.1 夏季PCM2
•     3.2.2 冬季PCM1
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张源,吴志伟,葛凤华,李维孝

关键词: 双层,夏热冬冷地区,建筑围护结构,衰减倍数,利用率

来源: 江苏大学学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 江苏大学能源与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51508232),江苏省自然科学基金资助项目(BK20150521),中国博士后科学基金资助项目(2016M600371),江苏省博士后科学基金资助项目(1501106B),江苏大学高级人才科研启动基金资助项目(15JDG049),江苏大学“青年英才培育计划”优秀青年骨干教师培育工程项目(2016年),江苏省政府留学奖学金资助项目(2017年)

分类号: TB34

页码: 465-471

总页数: 7

文件大小: 2140K

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