通风路基主要影响因素及应对措施研究

结合实测资料,通过模拟计算从传热角度就通风路基降温效能的主要影响因素进行分析。研究发现,在管道通风路基中,管间土体存在较强的热流向下传热,通风管间距是影响降温效能的重要因素之一。在公路沥青路面条件下,由于路面的强烈吸热作用,通风路基的降温效能被极大削弱,环境升温和设计不当都可能造成工程措施的失效。针对这一问题,提出宽幅通风新型工程措施。模拟计算结果表明,该种新型路基具有高效、快速的降温效能。在沥青路面条件下,该种措施实施3 a后,-3 m深度的地温就已低于原天然地表下的温度,冻土人为上限在快速达到路堤底部约-0.5 m深度后,完全维持稳定。该种措施还成功解决路基地温场的非对称性难题,进一步增强路基的长期稳定。这些结果对我国多年冻土区高等级公路的建设和关键工程问题的解决具有重要意义。     

通风路基主要影响因素及应对措施研究

 结合实测资料,通过模拟计算从传热角度就通风路基降温效能的主要影响因素进行分析。研究发现,在管道通风路基中,管间土体存在较强的热流向下传热,通风管间距是影响降温效能的重要因素之一。在公路沥青路面条件下,由于路面的强烈吸热作用,通风路基的降温效能被极大削弱,环境升温和设计不当都可能造成工程措施的失效。针对这一问题,提出宽幅通风新型工程措施。模拟计算结果表明,该种新型路基具有高效、快速的降温效能。在沥青路面条件下,该种措施实施3 a后,－3 m深度的地温就已低于原天然地表下的温度,冻土人为上限在快速达到路堤底部约－0.5 m深度后,完全维持稳定。该种措施还成功解决路基地温场的非对称性难题,进一步增强路基的长期稳定。这些结果对我国多年冻土区高等级公路的建设和关键工程问题的解决具有重要意义。     

某四代堆型乏燃料水池大厅墙体防结露问题研究

通过传热计算,分析了某四代堆型乏燃料水池大厅不同室内外环境条件下空气与墙体的传热特性,以及在正常、安全和校核设计工况下墙体内壁面温度及墙面结露情况。以增加围护结构热阻值为切入点,通过增加保温层达到防结露效果,为墙体设置保温层提供了依据。     

节能型复合混凝土小型空心砌块的热绝缘系数分析

对外保温空心墙体的静态热绝缘系数计算同时考虑导热、对流和辐射对热绝缘系数的影响,并用非稳态传热理论和计算机模拟分析的方法,利用传递函数法求解节能型复合混凝土小型空心砌块墙体的传热过程,计算某建筑物的围护结构(传统实心砖墙体和节能型复合混凝土小型空心砌块墙体)的全年逐时能耗和总能耗,并根据计算结果进行节能分析,得出:在空调条件下,建筑物采用节能型复合混凝土小型空心砌块墙体比采用传统实心砖墙体,夏季节能57%,冬季节能59%。     

蒸发性墙体夏季空调冷负荷计算温度

为方便蒸发性墙体冷负荷计算,本文在详细的传热、传质分析基础上,给出了蒸发性墙体有效综合温度计算公式,并介绍了蒸发性墙体冷负荷计算温度的计算过程。以北京气象数据为例,分析了有、无蒸发条件下的冷负荷计算温度,发现蒸发性墙体冷负荷计算温度明显低于无蒸发墙体。进一步分析了不同朝向、不同墙体厚度、不同墙体结构对蒸发性墙体节能的影响。分析结果表明,蒸发性墙体具有很好的节能效果,对减少冷负荷波动也是有益的。     

基于频域的空心砌块通风墙体动态传热模型研究

提出采用空心砌块搭建通风墙体,利用空调系统排风或夏季夜间凉风对空心砌块墙体的空腔进行通风,实现墙体内部冷/热量的转移。利用频域有限差分法对通风墙体的传热过程进行了理论分析,计算出在不同外扰的条件下墙体各表面的热流。为了验证理论模型的准确性,建立了CFD模型研究了相同边界条件下通风墙体传热特性,将二者计算结果进行了对比分析,结果表明两种方法计算结果吻合很好,最大误差在10%以内,表明频域有限差分模型可以很好地预测空心砌块通风墙体的频域热特性。最后采用频域有限差分模型研究了在不同频率的外扰作用下墙体热工性能,在外扰的频率变化时,墙体各个表面热流密度在低频区域响应不明显,在高频区域响应明显。     

夏热冬冷地区不同构造形式外墙动态传热特性分析

研究夏热冬冷地区传热边界条件下外墙的传热过程,可为该地区满足不同动态热环境需求的墙体热工性能的设计提供参考。通过对该地区不同空调间歇运行模式下4种构造形式墙体的热过程、瞬时与累计传热量进行量化分析,得出4种构造形式墙体的内表面温度对室内空气温度变化的响应速率从快到慢依次为:内保温墙体、夹心保温墙体、自保温墙体、外保温墙体。经进一步分析得到:在空调间歇运行模式与连续运行模式下建筑热过程特性不同,导致间歇运行模式下室内热环境营造技术的节能路径与适用范围不同于连续运行模式;空调运行模式对空调运行时段通过外墙的瞬时传热量有显著影响,在进行墙体传热特性分析时应充分考虑供暖或空调设备的使用模式。     

腹板开孔轻钢龙骨墙体的传热性能

以腹板开孔轻钢龙骨复合墙体为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立了开孔轻钢龙骨墙体传热性能的有限元分析模型。对比分析了相同条件下开孔轻钢龙骨墙体与不开孔轻钢龙骨墙体的传热系数,在此基础上对孔洞排数、孔洞几何尺寸进行了参数分析,得到孔洞排数与孔洞长度是影响腹板开孔轻钢龙骨墙体传热性能主要参数的结论,上述研究可为轻钢龙骨墙体在我国寒冷地区的应用提供设计参考。     

一种新型夹层通风墙的节能效果分析

为了进一步提高外墙的隔热性能,提出了一种在夹层通风墙体内设置管道,利用墙体保温及管道内水循环来实现通风降温的新型夹层通风墙体。通过试验分析了该通风墙体内外墙表面的温度、水温、通风墙进、出风口温度的变化。结果表明,该墙体可以大大减少室外传热,降低空调围护结构冷负荷,与传统墙体相比,节能率可达41.67%。     

再生混凝土节能住宅结构墙体抗震性能研究

文章研究格构式再生混凝土节能墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能,为格构式再生混凝土墙体应用于节能住宅结构提供依据。设计构造相同的格构式再生、天然混凝土墙体各一片,并进行低周往复荷载试验,对比不同边柱配筋条件下墙体破坏模式和抗震性能。再生骨料混凝土承载力和延性均高于天然骨料混凝土,两片墙体的刚度退化曲线和骨架曲线基本一致,均具有较好的抗震耗能能力。格构式混凝土墙体抗震性能较好,再生骨料混凝土具有较好的塑性变形能力,有利于墙体的抗震耗能,可应用与节能型住宅结构墙体。     

混凝土底板上长墙的温度应力计算

对混凝土底板上长墙,在考虑墙体和底板分别降温的条件下,推导出墙体拉应力、墙板间剪应力、裂缝间距的简化计算公式：分析了底板与墙体刚度比对墙体应力及其分布的影响。研究结果表明,随着刚度比的增大,墙体拉应力急剧增大,且沿长度分布趋于平均,裂缝间距趋于缩小。     

轻型木结构墙体传热数值计算与试验研究

应用国产杉木规格材、落叶松结构胶合板、石膏板和保温材料制备了12种轻型木结构墙体,采用传热数值计算和试验测试方法,得到了该墙体中各层材料的温度,并对计算值进行了可靠性验证,分析了墙体温度分布规律及各组成材料对墙体传热的影响.结果表明:轻型木结构墙体材料单元稳态传热数值计算的温度值与试验检测值具有高度一致性,可以采用传热...     

玻璃化保存降温过程中微通道的热应力数值模拟

微通道方法可用于增强玻璃化保存的传热,但在超高速冷却速率下,通道结构可能受到不均匀温度分布产生的热应力影响,导致结构断裂。为研究热应力的变化规律,本研究以ANSYS Workbench为仿真计算平台建立了三维计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,以模拟微通道中的两相流及其相关热传递过程。对降温过程中的流固耦合传热过程进行整场求解,从而同时得到降温过程的瞬态温度场和瞬态应力场。通过仿真计算在不同冷却条件下通道结构中热应力的最大值,用于评估微通道结构的可靠性。结果表明,本研究提出的CFD方法为预测和优化微通道冷却系统提供了有效的工具。     

工字型自保温混凝土夹心秸秆砌块墙体热工性能研究

采用热流计法对工字型混凝土砌块墙体进行了热工性能试验,测得各试验墙体稳态温度场中传热系数随时间的变化曲线;采用Ansys有限元软件对试验墙体的稳态传热过程进行了数值模拟,得到并分析了试验墙体的温度节点图和热流密度矢量图。研究结果表明该工字型混凝土空心砌块具有突出的保温性能;压缩秸秆块的填充不仅能明显提高混凝土空心砌块的保温性能,而且也能提高墙体传热性能的稳定性;玻化微珠—小麦秸秆复合保温砂浆用作外墙体外保温材料,对墙体保温性能的提高具有积极作用但对墙体传热性能的稳定性产生较小的不利影响;压缩秸秆块和玻化微珠—小麦秸秆复合保温砂浆的研制为农作物秸秆的回收利用提供了一条经济可行的途径具有极大的社会意义。     

弃方堆积体边坡稳定性评价分析

基于强度折减法,运用FLAC~(3D)数值分析软件对安阳市北头村大桥弃方堆积体边坡在天然工况与降雨工况下的稳定性进行了分析。结果表明:弃方堆积体边坡在天然状态下处于极限平衡状态,在持续降雨条件下,极易发生多次滑坡等灾害。     

夏热冬冷地区通风墙体隔热性能测试与分析

根据传热学基本原理分析了建筑墙体的瞬态传热特性,测试了夏季通风墙体与非通风墙体的日温度变化,以及通风墙体房间在自然通风与非自然通风状态下的温度变化。实验结果显示:通风墙体对温度波幅的衰减系数较小,有利于减小室内空气温度的波动,提高室内环境的舒适性;通风墙体减小传热过程中内侧墙体的温度梯度,减少了通过墙体的热流量,有利于减少房间的空调冷负荷;自然通风对室内温度波的影响较大,对于夏热冬冷地区利用自然通风技术排除室内余热的非空调建筑,太阳直射辐射的墙体采用通风墙体能取得良好隔热效果。     

节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析

介绍了节能多孔砖墙体传热过程数值计算的基本原理与具体方法,给出了多个节能多孔砖墙体计算实例,并与实验结果进行对比.同时,计算了周期性非稳态边界下墙体的传热量、墙体温度和墙体的谐波性能参数.     

热管及保温材料在青藏直流联网工程中的应用研究

针对青藏直流联网工程塔基热管措施应用效果,通过现场实测资料确定了热管年内工作周期及混凝土桩基表面热效应,考虑无绝热段热管传热过程组成,建立空气-热管-土体耦合传热数学模型,利用有限元方法系统模拟不同年平均地温分区锥柱式塔基传热过程及气候变暖背景下基础周围多年冻土热状况发展变化趋势。结果表明：冷季热管工作期间,其对周围土体冷却降温效果显著,同时由于混凝土塔基为热的良导体,热管产生的“冷量”通过基础及其底座快速向基础周围传递,使得基础下形成大范围低温冻土。暖季,热管停止工作期间,由于基础埋设较浅,混凝土塔基良好的导热性能使得其周围浅层土体温度升温较快,量值基本与天然地表下同一深度接近,而基础下部深层地温则主要受热管作用控制,温度较低。在单一塔腿4根热管及50 a气温升高2.6℃背景下,-1.0℃、-1.5℃两种年平均地温条件下,桩基础下部多年冻土仍保持冻结状态,满足工程对于冻土地基热状况的要求。-0.5℃年平均地温条件下,运营后期桩基础周围土体季节融化深度已大于桩基埋深。在该地温条件下,通过热管-保温板复合措施的采用,可有效发挥热管的“冷却降温”及保温板的“隔热保冷”效能,在大幅减小基础周围土体的最大季节融化深度的同时降低锥柱式基础底部深层地温,进而满足工程需求。     

新型复合多功能相变蓄热保温材料在北方住宅建筑中的应用研究

本文分别对复合相变蓄热墙体的传热特性、传热机理、热物性参数等进行了较细致的研究;在此基础上建立和求解了相变房间的传热模型;并通过多种比较实验,初步证明了复合相变蓄热墙体具有一定的节能特性;最后分析讨论了将相变墙体材料应用于不同类型房间和不同墙面位置后的的节能效果,以及在北方不同地区应用的可行性和发展前景。     

耦合墙体扩散的室内双扩散混合对流输运过程

研究了建筑墙体传热传质与气流流动综合作用下室内双扩散混合对流过程,介绍了整体求解流体固体区域动量守恒方程、能量守恒方程、污染物组分守恒方程及热函数和质函数方程的数值方法,分析了送风强度、热源强度、污染源强度及墙体热质扩散性能对室内混合对流过程的影响,采用流线、热线与质线反映了热和污染物在墙体和建筑室内的输运过程。