多孔太阳墙采暖房的数值与实验研究

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许多长江中下游城市都没有安装专门的取暖设备,传统的空调采暖增加了建筑能耗。如果能够利用太阳能全部或部分替代空调等设备来取暖,是非常有意义和价值的。本文提出了一种新的太阳房,多孔太阳墙采暖房,其核心部分多孔太阳墙是由多孔陶瓷构成。本文使用CFD软件对多孔太阳墙采暖房,在不同入口速度和辐射照度下,进行了整场的数值模拟。最后通过数值模拟和实验的结果对比,结果表明数值模拟的模型是准确的和可信的。在晴朗的冬季,对多孔太阳墙采暖房的采暖性能进行了实验研究;研究重点检测了不同外界环境(主要是指太阳辐射照度和环境温度)下,多孔太阳墙采暖房的采暖及储热性能。研究表明:多孔太阳墙采暖房在白天大部分时间都具有较好的采暖效果,且采暖房内的温差较小;同时具有较好的储热性能。以实验测得的武汉地区1月某天的实验数据为例,相比环境温度,当天采暖房内最高温升为19.9℃。在07:00-16:00之间,采暖房的平均温升为11.5℃;在辐射强度较弱的16:00-18:00,采暖房的平均温升为6.6℃。在07:00-18:00之间,采暖房内最大温差为1.37℃,出现在12:40。本文的工作受国家科技支撑计划资助项目(No.2008BAJ12B03),国家自然科学基金重点基金资助项目(No.51036003),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2011QN151,2011QN156)的资助。
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