多孔建筑材料热湿耦合传递特性的数值模拟与实验研究
我国正处于建筑行业的高速发展时期，建筑能耗问题也伴随而来。而多孔材料是现阶段最普遍使用的建材，其热湿性能对建筑整体能耗有着至关重要的影响。因此通过研究多孔建筑材料的热湿传递，减少能量损失，从根本上提高建筑围护结构的节能效率势在必行。 本论文首先经由基础传递理论、Fick和Darcy定律推导出热湿空气在墙体内部的瞬态耦合传递控制方程。通过对驱动势的改进、方程项的简化替代和焓值的运用来提高方程在实际应用中的可行性和实用性。使用COMSOL软件进行方法验证，通过对比文献中的实验数据来证明推导得出的方程的可行性和实用性。模拟分析了环境温度、时间等因素对加气混凝土样品的湿迁移影响，结果表明：随时间的增加湿传递速率减缓。5℃~15℃时湿传递速率缓慢、温度的影响较大，15℃~30℃时湿传递略快且速率基本保持一致，几乎不受温度影响。因此干燥环境下，加气混凝土墙体温度低于15℃以下可有效减少外界湿传递。模拟温度为 5℃时，样品内部相对湿度达到 5%RH 的水蒸气平均传递速度为0.01147*10-3m/min。 本文利用现有设备及采购得来的仪器自主搭建了一个一维热湿耦合传递实验平台，用以研究不同多孔建筑材料内部的热量和湿分迁移。实际测量了杭州地区11月份的气候条件对三种多孔材料热湿传递的影响，并在实验期间采集了相关的气象数据，以供分析。结果表明：蒸压加气混凝土和保温砂浆的传湿性能要优于普通混凝土。蒸压加气混凝土的湿传递速度为0.01661*10-3m/min，保温砂浆的湿传递速度为0.01935*10-3m/min。保温砂浆的湿传递速度要大于蒸压加气混凝土的湿传递速度。
热湿耦合;多孔介质;数值模拟;建筑材料
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
徐旭;戴自挺
2017
中文
TU50
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）