混凝土表面自然对流换热系数的实验研究

提出了空气—混凝土表面在自然状态下对流换热系数的实验方案。采用混凝土空心圆管试件,从圆管内部加热,试件混凝土内部布置18个热电偶测点测读温度场。利用专门设计制作的实验装置,可全自动控制加热过程并自动记录实验数据。进行了5个混凝土试件实验,并设定不同的圆管内部加热温度进行了多次测读,结果具有很好的一致性。实验结果表明,空气—混凝土表面对流换热系数在自然状态下基本为一常数,不随表面温度的变化而改变。实验所得到的自然对流换热系数,可用于混凝土结构温度效应计算。     

混凝土表面对流换热系数测试方法探讨

根据传热学原理，通过对混凝土表面对流换热系数进行测试，得到了混凝土表面换热系数与风速之间的关系，希望能为今后的工程应用和科研提供参考。     

建筑外表面热流及换热系数现场测试

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及能耗模拟的重要参数。为考察实际建筑表面的热流与换热系数动态变化,提高建筑能耗模拟的准确性,为设计标准提供基础参数数据,采用直接热平衡法,对西安某办公建筑外墙进行现场测试,得到外墙的对流、辐射及总换热热流,并在此基础上获得了表面的对流、辐射和总换热系数。结果表明:测试期间外墙表面辐射换热系数与对流换热系数分别在159～2918 W/(m2·K)和014～756 W/(m2·K)之间变化;外墙辐射热流在白天占总热流比例约为85%,夜间约为50%;对低风速的自然风,建议采用最大频率的对流换热系数数值作为设计计算取值。     

混凝土对流换热系数的风洞实验研究

提出混凝土表面对流换热系数的实验方案,试件的形式为圆管,从内部加热,安装在TJ-1风洞内,圆管的轴线与风向一致,风速调节范围为1m/s至25m/s,利用专门开发的实验控制系统全自动监控加热过程并自动记录数据。3个试件的实验结果有很好的一致性。实验结果表明,混凝土表面对流换热系数与风速、混凝土表面热辐射系数与温差之间均有很好的线性相关性。由实验结果回归分析得到混凝土表面受迫对流换热系数、混凝土表面热辐射系数、混凝土表面总热交换系数的计算公式,为混凝土结构温度效应分析中热工参数取值提供了依据。     

混凝土内置冷却水管对流系数的数值分析

采用有限元数值模拟的方法计算混凝土内置冷却水管的对流系数,得到了冷却水管各截面平均努赛尔数沿管长的变化曲线。结果表明:弯曲位置流场分布复杂,截面出现明显的二次流,减小了冷却水沿管程的主流速度,阻碍流动传输。努赛尔数在直管和弯管结合部位变化剧烈,沿弯曲路径逐渐降低,最大变化幅度达20%,降低了冷却水与周围混凝土的换热效率。分析表明采用近似法计算混凝土温度场时应分段施加对流换热系数,保证求解精度。     

混凝土结构对流换热效应的研究

综合分析了国内外学者对混凝土对流换热系数的研究成果，结合风洞实验，提出了混凝土对流换热系数计算公式，可用于混凝土结构温度效应分析。并利用有限元程序进行预应力混凝土简支箱梁的温度效应分析，计算中采用了标准化的太阳日辐射强度曲线和日气温变化曲线，以梁的跨中挠度和轴向变形的变化规律为例，讨论了对流换热系数取值对结构温度效应的影响。     

高层建筑外表面对流换热系数的数值模拟研究

通过西安市1幢既有高层住宅建立几何模型,以西安地区的自然气候条件为基础,运用CFD软件模拟外墙外表面的对流换热系数情况。研究结果表明风速对高层建筑对流换热系数影响很大,并成正比例关系;建筑高度对对流换热系数也有一定影响,主要表现在迎风面上成正比,背风面上无明显影响;风向投射角也会影响高层建筑表面的对流换热系数,在迎风面上随着夹角的变大对流换热系数也变大,对背风面无太大影响。     

梭式窑局部对流换热系数的分析

根据空气动力模型的模拟结果，分析了窑炉结构与操作对窑内换热均匀性的影响，提出了改善窑炉换热均匀性的方法。     

混凝土箱梁桥日照温度场有限元分析与辐射换热系数研究

采用二维等效太阳高度角概念计算太阳阴影长度,并借助自编程序实现混凝土箱梁桥温度场分析的有限元模型边界条件加载。首先采用实桥测量数据检验了计算模型和方法的正确性,然后针对以往研究忽视了大气辐射与灰体辐射的差别,分析了大气辐射系数取值对于混凝土箱梁桥顶板上表面温度值的影响。最后指出根据能量守恒定律进行的室内辐射换热系数试验得到的是不完全辐射换热系数。     

混凝土气体渗透系数测试方法的研究

介绍了所研制的一套测试混凝土气体渗透系数的实验装置,并从理论上推导了利用该方法测试气体渗透系数的计算公式。与Cembureau法进行的对比试验结果证明,在同条件下两者所测数据的线性相关生较高,实验证实,本方法具有操作简便,密封性能好,测试数据可靠的特点,以此方法来评价混凝土的气体渗透性能是合理可信的。     

单片矩形翅片表面的换热系数分布

矩形翅片广泛应用于各类换热器，翅片表面的换热系数分布是强化传热研究中的问题之一。采用单片矩形翅片管作为模型，用有限差分法在翅片表面划分节点，通过实验测量获得气流速度ｕ＝４．５ｍ／ｓ时各节点处离散的表面温度分布及气流温度分布，最后利用导热反问题方法求得各节点换热系数。经热平衡法验证，所获得的解能正确反映实际换换热情况。     

混凝土表面太阳辐射吸收系数测试研究

混凝土表面太阳辐射吸收系数是求解混凝土结构温度问题的重要参数之一.本文从热平衡的基本方程出发,提出了混凝土表面太阳辐射吸收系数的测试方法.并通过对不同表面性状混凝土试件的测试,研究了混凝土模板种类、混凝土表面色泽等因素对太阳辐射吸收系数的影响.文中给出了混凝土表面太阳辐射吸收系数的建议值,并讨论了减小结构日照温度效应的相关措施.     

建筑围护结构传热系数现场检测装置研制

建筑围护结构传热系数检测是建筑节能检测中的重要项目,为在现场准确测量围护结构的传热系数,将用于实验室测试围护结构传热系数的热箱法与用于现场测试的热流计法结合起来,设计并制作了现场检测围护结构传热系数的实验装置.热箱能够人为控制室内检测环境,使室内外温度差达到检测要求,弥补了热流计法只能在采暖季节测试的不足,提高了检测效率及准确度.通过对某建筑物墙体进行了现场检测,实验结果表明该现场检测装置测试时间短、准确度高.现场检测得到的传热系数比理论计算值高约55％,建议将建筑围护结构的现场检测结果和理论计算值作为评价其节能效果的综合指标.     

船舶围壁空气层自然对流对传热系数的影响分析

本文采用数值模拟软件对不同室内外温度条件下的船舶水平及垂直围壁稳态传热进行模拟计算。结果表明水平围壁在冬季和夏季的传热系数存在明显的差异,而且冬季的传热系数要比夏季的传热系数大的多,这主要是水平空气层在冬季的自然对流比夏季的自然对流强烈。垂直围壁冬季和夏季传热系数的差异很小。结果也表明同一季节的室内外温差的变化对围壁传热系数的影响均很小。因此在计算船舶空调负荷时,水平围壁传热系数取值应对冬季和夏季予以区分而垂直围壁的传热系数选取不需区分冬季和夏季。     

建筑墙体传热系数动态测试技术研究

主要从现场测试角度验证系统辨识方法在建筑墙体传热系数动态测试的适用性。以普通建筑外墙为例,采用温控箱测试装置进行实验测试,利用现场实测数据并运用最小二乘递推算法对这种墙体的传热系数进行了辨识。     

双向通风窗三层玻璃系统传热系数计算方法

双向通风窗具有特殊的三层玻璃系统,在不通风工况下,玻璃间隙空气层的传热方式包括对流传热。提出了三层玻璃系统传热系数的计算方法,通过实验测量了玻璃间隙空气层厚度为20mm时三层玻璃系统的传热系数,计算结果与实测结果误差很小,计算方法准确性较高。计算了玻璃间隙空气层厚度对传热系数的影响,得到间隙空气层厚度为40mm时,传热系数最小,双向通风窗在不通风工况下绝热性能最好。     

混凝土Cl-扩散系数预测的有限元方法

提出了预测混凝土Cl^-扩散系数的有限元方法．将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥浆基体所组成的三相复合材料,通过比较两种典型的单元细胞模型,说明了圆形单元细胞模型在混凝土模拟方面的优越性．由于界面厚度远小于骨料尺寸,采用推进前沿法尽可能准确地剖分单元细胞,应用有限元方法获得了混凝土Cl^-扩散系数的数值解．将数值结果与实验数据进行比较,验证了该方法的有效性．基于数值结果,定量评价了最大骨料粒径、界面Cl^-扩散系数、界面厚度和骨料级配对混凝土Cl^-扩散系数的影响．