毛细管辐射顶板是一种新型空调末端形式,以高效节能及舒适性等优点备受人们关注。目前关于毛细管辐射系统的研究大多集中在稳态工况下传热模型优化、末端换热性能分析、室内舒适性等方面,也有针对系统节能控制方面的研究。实际上,毛细管顶板辐射系统的传热是一个动态变化过程,受顶板结构参数、供水参数及送风参数等影响。目前对非稳态工况下的毛细管顶板辐射系统供冷特性的研究较少,本文通过理论分析、实验及数值模拟相结合,展开相关研究。研究内容包括以下几个方面:(1)本文首先以毛细管辐射空调系统的传热特性出发,对毛细管辐射板内部及辐射板与室内环境的换热过程进行理论分析。引用“冷量有效利用率”概念评价辐射顶板供冷量对空调房间的贡献情况;利用温度不均匀系数分析工作区温度分布状况。(2)在搭建的试验平台上对毛细管顶板辐射供冷系统进行实验测试,利用SWEMA Y-BOAT-100多功能测试系统,对5个供水温度工况(15.3℃、16.2℃、17.2℃、18.3℃、19.5℃)和4个送风参数工况(送风温度20.3℃、22.7℃及送风风速0.86m/s、1.36m/s)进行了测试,获得供水温度及送风情况下毛细管辐射顶板表面温度及室内温度随系统运行时间的变化规律。(3)以实验测试房间为参考,利用CFD数值模拟方法,建立一个尺寸为4m×3.8m×3m(长×宽×高)的毛细管顶板辐射供冷房间模型,针对不同顶板厚度(10mm、20mm、30mm)和导热系数(0.75、1.0、1.25、1.5、1.75 W/(m~2.K)),供水温度和流速(0.15m/s、0.55m/s、0.95m/s),送风温度(17.9℃、19.1℃、20.3℃、21.5℃、22.7℃)和风速(0.56m/s、0.86m/s、1.16m/s、1.36m/s、1.56m/s)进行非稳态数值模拟,得到毛细管顶板辐射系统供冷工况的动态变化规律。并用供水温度和送风工况的实验结果验证了数值模拟结果,相对误差不超过10%。