保温层对墙体温度场的延迟和衰减

基于有限差分法,建立了考虑环境温度变化的外墙外保温体系的温度场数值计算模型。利用该模型,对比了混凝土墙体和聚苯板外墙保温体系的温度场,并分析了保温层材料的热物理性能的变化对墙体的延时和削弱作用。计算结果表明,聚苯板保温层对墙体的保温效果较好;其次,随保温层材料的导热系数的减少或热容的增加,墙体的延迟时间和衰减因子呈指数增长。     

建筑外墙热工性能现场检测方法与数值模拟分析

热流计法是现有测试墙体热物性能最常用的方法,但由于周围复杂环境的影响,墙体的导热过程很难达到一维稳态工况。近些年来,数值模拟与实验相结合是墙体热阻测定的一个必然趋势。本文首先利用热流计法测试建筑外墙的导热热阻,然后运用FLUENT对一维导热区和四季典型日进行分析计算,并对测试热阻进行修正,得到更准确的数据。     

冷却塔塔筒非稳态导热数值模拟

本文考虑冷却塔初始运行的实际情况,根据瞬态温度场计算理论,对冷却塔塔筒非稳态导热问题进行了三维数值模拟,得出了塔筒冬季非稳态导热的时间特性。并对筒体不同壁厚情况下一维、三维非稳态导热计算及规范值计算三者进行了比较,给出了三者结果的差异。     

排风隔热墙的多孔渗流层临界厚度研究

排风隔热墙是一种新型节能外墙,本文利用其一维稳态传热简化解析模型,结合达西定律,获得了室内空气与外墙内表面之间的换热热流密度与多孔渗流层厚度的关联式.通过对给定压差条件下热流密度的极值分析,论证了渗流层临界厚度的存在,导出了该厚度的一维模型准确解及其近似计算公式.经过与墙体传热过程的二维数值计算结果相比较,发现获得的临界厚度的准确解误差小于2%、近似解误差小于4%,适合工程计算和分析.对排风压差、渗流层导热系数、外层结构热阻对临界厚度的单因素分析表明:随着排风压差、多孔材料导热系数及外层结构热阻的增大,渗流层临界厚度大致呈线性增加的趋势。     

建筑墙体的延时与削弱作用

本文采用数值方法分析了建筑墙体的材料与厚度对墙体延时与削弱作用的影响。基于这个目的,考虑了一维墙体带第三类周期性边界条件的非稳态导热。通过分析墙体材料的导热系数七、热容C和墙体厚度对墙体延时与削弱作用的影响,发现热容C和导热系数k对墙体延时与削弱作用影响明显。墙体达到一定厚度则具有比较好的延时与削弱效果。     

运用FLUENT模拟软件对墙体非稳态的数值分析

采用FLUENT软件对墙体内部温度场进行非稳态分析,计算得出墙体的衰减倍数和延迟时间。墙体类型包括不同砖墙、加气混凝土墙体以及不同类型的复合墙体。对比分析墙体动态特性的影响因素。     

夏热冬暖地区复合墙体内表面温度响应特性

根据建筑复合型外墙在室外气象参数周期性变化的边界条件,建立了复合墙体内表面温度在一维非稳态导热控制方程作用下的计算模型,结合夏热冬暖地区复合墙体的结构特点及该地区的夏季气象参数,分析了不同朝向复合墙体随室外气象参数变化的内表面温度响应特性及变化规律,为复合型墙体在隔热和室内舒适性方面的研究提供了理论指导.     

超长无缝高层建筑温度场分析研究

本文根据钢筋混凝土高层建筑超长结构无缝设计的特点,对其意义和主要技术难点进行了系统分析,提出了一维非稳态温度场的分析模型和数值计算方法,并对河南信息广场工程的屋盖和墙面温度场进行了数值计算分析。计算结果表明,超长结构在温度荷载作用下最危险期是在结构施工后期,即结构形成整体但屋面和墙面还没有进行保温材料施工这一阶段,使用阶段建筑物结构构件表面的温度场数值是很小的。性能可靠的保温隔热材料的合理使用和其它建筑物裂缝控制综合集成技术措施的正确实施,如后浇施工缝、首层和顶层楼板施加预应力、预制墙体材料将结构主要受力构件覆盖、加强建筑物屋面保温材料做法等,建筑物超长无缝设计的结构裂缝是可以得到有效控制的。     

极坐标下变热工参数人工冻土温度场解析解

为优化冻结方案、准确掌握人工冻土温度场发展状况、处理紧急情况,需要了解变热工参数对人工冻土温度场的影响程度。人工冻土温度场的解析解便于分析不同热工参数的灵敏度。运用乘法、加法分离变量法推导出极坐标下人工冻土热工参数随温度变化的不同规律的非稳定导热方程解析解。变热工参数人工冻土温度场非稳定温度场的解析解可用来检验人工冻土温度场数值计算结果的准确性、收敛性与稳定性,还可以借鉴其数学上的结果用来启发发展各种计算技巧。     

RC高层建筑超长结构屋盖温度场的理论分析

根据钢筋混凝土高层建筑超长结构无缝设计的特点,对其意义和主要技术难点进行了分析,提出了一维非稳态温度场的分析模型,并进行了实际工程的屋盖温度场的数值计算,计算结果表明,性能可靠的保温隔热材料的正确使用和其他建筑物裂缝控制技术措施的有效实施和保证,建筑物超长无缝设计的结构裂缝问题是可以得到控制的。     

广州地区围护结构传热系数简化计算研究

目前,国内主要依据GB/T13475-2008《建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法》进行墙体传热系数测试,然而防护热箱法检测需要样品在自然状态下养护28d以上,试验周期太长,不利于工程实际。本文针对广州地区目前工程上常用的墙体材料加气混凝土砌块与混凝土空心砖,组成不同的构造,进行传热系数简化计算研究。通过对理论计算得到当量导热系数,寻找当量导热系数与传热系数的变化规律,通过数值拟合,得到当量导热系数与传热系数的关系式,通过关系式计算得出的传热系数与测试结果对比,发现对于非匀质材料结果非常吻合。一方面方便墙体生产厂家对新型墙体材料特别是非匀质材料的研究与开发,另一方面为设计师进行墙体构造优化设计提供依据。     

冻结管温度场解析解与数值模拟对比分析

人工冻结土层施工方法是保证地下工程施工安全性和稳定性的重要技术,结合冻结法施工中冻结管采用单排直线型布置方式下温度场的变化情况,通过理论计算方式推导了稳态导热条件下,考虑和不考虑土层冻结温度两种情况下的温度场解析解,再通过ANSYS数值模拟分析,将温度场模拟结果与解析解进行对比分析,从而得出理论计算方式在不同情况下运用的合理性和适用性。     

复合自保温砌块导热系数随含水率变化规律

为研究含水率对砌块导热系数的影响,通过吸放湿试验对一种粉煤灰混凝土复合自保温砌块的热工性能进行试验研究,得到该砌块主体材料和填充材料的导热系数随其平衡含湿量的变化规律,并通过数值软件给出变化函数。试验结果显示,主体材料导热系数随平衡含湿量的增加明显呈指数增加趋势,填充材料导热系数随含湿量呈指数增加的趋势并不明显,但其导热系数也随含湿量的增加而增加,该试验为今后进一步研究墙体热工性能提供参考依据。     

盘管外融冰蓄冰过程数值方法

通过简化假设将盘管蓄冰过程简化为一维非稳态问题,并利用坐标变换方法将随时间变化的边界条件转化为固定的规则的边界条件。简要介绍了该方法的求解过程并求得数值解。通过解析解与数值求解的一致性验证了该方法的有效性。通过类比提出了蓄冰厚度与蓄冰时间的关联式。     

轻钢龙骨复合墙体三维导热有限元分析

本文利用有限元软件ANSYS对C型轻钢龙骨复合墙体进行了三维导热数值模拟，着重进行了腹板开孔轻钢龙骨复合墙体的导热计算，根据模拟得到的墙体热流量场、温度场，分析了开孔排数、开孔的长度、宽度、孔的横向间距和纵向间距以及龙骨翼缘宽度对墙体导热性能的影响情况和热桥问题。模拟分析结果表明：基于腹板开孔的轻钢龙骨复合墙体能有效降低热桥效应，合理选取开孔参数，即可使其平均传热系数很好地满足寒冷地区的节能使用要求，使其在我国寒冷地区作为住宅外墙推广应用成为可能。     

冻土导热系数测试和计算现状分析

为认知冻土导热系数测试和计算方法的研究现状,从而服务于冻土温度场的计算,介绍了冻土导热系数的研究背景和导热系数对冻土温度场的贡献,并对冻土的组成和导热系数随不同负温变化的原因进行了分析。阐述了目前冻土导热系数的测试技术、计算方法、理论计算模型及土中固相矿物导热系数的确定方法,并分析了其优缺点和误差存在的原因。对冻土导热系数随温度、干密度、含水率等因素变化的研究成果进行了整理,分析了基于测温法确定冻土导热系数存在的误差及其原因,并初步提出了一种修正冻土导热系数测试结果的方法。在此基础上,提出了对冻土导热系数测试和计算的建议和展望。结果表明:温控环境和测试过程中的相变热对导热系数实测值均存在影响,从未冻水含量的角度修正相变潜热对导热系数测试过程的影响具有理论可行性;线性回归预估模型应考虑土质对测试值的初始影响,从相间热量平衡的角度建立导热系数的理论模型,对于温度场解析问题的研究具有重要作用;考虑土颗粒的多孔特性,推演不随密度变化的土中固相物质导热系数的确定方法,对于提升冻土导热系数计算模型的预测精度具有基础作用;从微观角度出发,建立能够反映土体冻结速率的导热系数模型应是冻土导热系数研究区别于常规土体的重要方向;统筹考虑导热系数、比热和潜热对温度场的影响,从温度场的角度验证导热系数计算模型的可靠度是必要的;所得到的结论可为冻土温度场解析解问题的研究和冻结法施工中的温度场预测提供借鉴。     

火灾下钢筋混凝土结构三维温度场的数值模拟

研究受火钢筋混凝土构件内部温度场随时间的变化对于分析高温下建筑结构强度、形变的变化规律以及建筑结构的抗火性能是至关重要的.基于三维非稳态导热微分方程,用控制容积法建立了火灾环境下钢筋混凝土三维非稳态温度场的离散格式.计算了火灾环境下一钢筋混凝土楼板的三维非稳态温度场,其结果与文献报道的试验数据基本一致.还计算了一个由楼板、梁、柱和砖墙构成的钢筋混凝土整体结构在火灾中5 h的温度场.计算表明,各受火面在三维方向上的温度分布不是均匀的,火灾下建筑整体结构的温度场计算是一个三维问题;受火表面温度受到内部钢筋的影响而呈现波浪形分布;楼板和柱子的钢筋耐火极限应该同时被考虑.     

周期外扰下排风隔热墙传热特性研究

排风隔热墙是一种新型节能外墙,建立其一维非稳态传热模型。利用该模型计算出周期外扰下墙体各位置的温度波响应,经过与二维非稳态模型计算结果相比较,发现一维非稳态传热模型具有很好的准确性,适合工程计算和分析。对渗流层厚度、渗流速度、外层结构厚度对墙体内表面温度波响应的单因素分析表明:随着渗流层厚度、渗流速度的增大,内表面温度波的幅值减小,但对相角延迟的影响不明显;随着外层结构厚度的增大,内表面温度波的幅值也减小,而且相角延迟增大。     

一种煤堆自燃倾向预报新方法

对现有的几种煤自燃预报技术进行了简单说明,并分析了各种方法的优缺点。针对电厂煤堆自燃现象,提出一种以煤堆温度变化的方差随深度变化特性来预报煤堆自燃倾向的方法。并且建立了无内热源、有内热源的一维非稳态导热数学模型,基于有限差分方法的数值求解程序对其进行求解。对求解结果方差随深度方向的变化进行分析,得到内部温度变化的方差与内热源存在相关性关系。并结合电厂现场实验数据对比分析论证了通过方差对煤堆自燃预报方法的可行性。     

砌体结构温度场及温度应力分析

对砌体结构墙体与屋面板的温度场进行了实测分析,得到了砌体结构墙体与屋面板随时间的温度分布,给出了砌体结构建筑温度场的变化规律,在实测温度场的基础上,用有限元法对整体结构进行了温度应力分析,并给出了考虑于缩影响的温度应力计算方法。