【摘 要】
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本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材
【机 构】
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省部共建西部绿色建筑国家重点实验室; 西安建筑科技大学建筑学院; 深圳大学土木工程耐久性重点实验室;
【基金项目】
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陕西省重点研发计划重点项目-社会发展领域“相变蓄热通风节能技术一体化研究及其在新型乡村建筑中的应用”(2017ZDXM-SF-076);中国博士后科学基金特别资助“西部绿色建筑相变通风型动态围护结构热工设计基础研究”(2018T111026);陕西省教育厅重点项目重点实验室类“西部绿色建筑蓄热通风耦合作用机理及热工设计方法”(17JS068)
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本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。
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