大温差下真空绝热板复合围护结构热工性能数值分析

为研究真空绝热板复合围护结构热工性能,采用真空绝热板对活动房墙体进行内保温、夹心保温和外保温形式的构造,根据寒冷地区气候变化特征建立物理及数学模型.对这3种构造大温差下的热工性能进行数值对比分析.在同一温度波连续作用下,理论分析3种构造活动房围护结构的衰减系数、延迟时间、围护结构内表面温度变化、热传递等.结果表明,内保温形式有利于减小热桥处的热流损失、减小辐射冷感、缩小内墙壁表面温度与室温的差距、改善室内热舒适性.该研究对真空绝热板在建筑领域的推广应用具有借鉴意义.

真空绝热板热桥效应传热模型分析与优化

对真空绝热板(VIP)热桥效应进行了数值分析,引入了边缘线性传热率的概念作为衡量热桥效应大小的基准量,基于稳态传热边界条件建立热流传递模型,对各影响因素进行分析和计算。研究结果表明,主要影响因素有芯材的导热系数及厚度,隔气结构的导热系数及厚度,VIP间填充介质的导热系数及厚度,VIP的规格。其中,边缘线性传热率随着芯材的导热系数及厚度的增加、隔气结构导热系数及厚度的减小、填充介质的导热系数及厚度的较小、VIP规格的增大呈现减小的趋势。文章结合影响因素,提出减小隔气薄膜的厚度与导热系数,减小芯材与填充介质的导热系数,适当增大VIP的规格,提高安装工艺等优化措施减小热桥效应。

基于Lattice-Boltzmann方法的纳米颗粒多孔介质导热特性

为研究气凝胶纳米颗粒的导热特性,提出了一种基于随机统计原理的构造气凝胶多孔介质介观尺度三维物理模型的方法。模型中颗粒空间分布、粒径分布及孔隙率可以根据实际气凝胶微尺度结构数据调整。基于所构造的物理模型,采用D3Q15LBM进行了数值模拟。分析了颗粒尺寸、孔隙率等因素对气凝胶导热性能的影响规律,即在既定孔隙率下,热导率随粒径增大而减小;既定粒径下,随孔隙率的递增热导率先下降后上升;颗粒尺寸不均匀性对热导率的影响甚大。模拟与实验结果相吻合。研究工作对优化气凝胶导热性能,提高其有效热导率的预测精度具有参考价值。

船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。文章分析了影响空调舱室热舒适性的诸多因素,讨论了PMV(Predicted Mean Vote预测平均满意值)指标的作用及其运算方法,建立了舱室简化模型,并结合实际海况,计算了不同温度、相对湿度组合下的PMV、PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied,预测不满意率)值及系统热负荷,分析了舱室内温度、相对湿度对其热舒适性及能耗的影响。在满足热舒适性指标的情况下,优化船舶空调设计参数以实现节能的目的。对船舶空调的设计及舱室温微气候参数的选择具有借鉴意义。

真空绝热板使用寿命数值分析及预测

真空绝热板(VIPs)的长期稳定性已经成为诸多研究单位、生产企业和使用者最为关心的问题之一。文章建立了相应的使用寿命预测数学模型,并对不同多孔介质芯材的VIPs使用寿命进行了数值分析及预测。采用实验结果与预测数学模型进行了对比分析,两者吻合较好。提出了延长使用寿命的措施,设计了可降阶反气体渗透的方法用以延长VIPs的使用寿命。文章所建立的数学模型及分析方法对VIPs的生产和推广应用具有指导意义。

真空绝热板芯材有效导热系数的格子Boltzmann研究

介绍了如何用计算机软件处理真空绝热板芯材的电镜图,计算芯材的孔隙度和芯材的纤维平均直径,并建立格子Boltzmann方法计算有效导热系数的电镜图模型。基于上述得到的芯材参数,用随机生成法生成芯材模型。通过各种模型模拟值与实验值的比较,来研究芯材有效导热系数。结合上述研究结果,分析各种模型中误差产生的原因。

基于Lattice-Boltzmann方法的泡沫材料有效导热系数研究

为了提高泡沫多孔材料有效导热系数的数值计算精度,文章提出一种用计算机软件处理泡沫多孔材料电镜图,计算泡沫多孔材料的体积分数,并建立了用Lattice-Boltzmann方法(LBM)计算的物理模型。在此基础上,用D2Q9LBM模型计算泡沫多孔材料有效导热系数。通过模拟结果与实验结果对比,研究泡沫多孔材料的有效导热系数。研究结果表明模拟具有很高的精度;当体积分数从0.04增加到0.09时,有效导热系数随固相体积分数的增加而近似线性增加;当体积分数小于0.04且继续减小时,有效导热系数下降较快。