外保溫墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律研究.pdf

1、墻體內(nèi)部的濕積累會降低其熱工性能，認(rèn)識其內(nèi)部的熱濕傳遞規(guī)律是正確進(jìn)行建筑節(jié)能計(jì)算的基礎(chǔ)。目前墻體熱濕傳遞研究大多針對無室內(nèi)外壓差下進(jìn)行，有室內(nèi)外壓差下墻體熱濕傳遞研究相對較少，需要進(jìn)一步的展開相關(guān)研究。本文以外保溫墻體為對象，基于傳熱傳質(zhì)理論，建立了熱濕及空氣耦合傳遞模型，用有限差分法對模型進(jìn)行了離散化，編制了方程求解程序，采用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算研究了外保溫墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律，分析了熱濕及空氣耦合傳遞效應(yīng)對自然環(huán)境下外保

2、溫墻體熱濕特性的影響，主要結(jié)論如下：
　　綜合考慮液態(tài)水傳遞、水蒸氣傳遞、空氣滲透和氣液相變因素，以空氣含濕量和溫度為驅(qū)動勢，運(yùn)用能量與質(zhì)量守恒定律建立了外保溫墻體熱濕及空氣耦合傳遞模型，該模型方程系數(shù)物理意義明確，易于確定，便于模型求解。
　　對所建立的熱濕及空氣耦合傳遞模型采用有限差分法進(jìn)行了離散化，網(wǎng)格劃分采用外節(jié)點(diǎn)法，非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)采用后向差分法離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用一階中心差分法離散，材料分界面?zhèn)鬟f系數(shù)采用調(diào)和平均法計(jì)算，并編

3、制了離散方程組求解的MATLAB程序。
　　建立了外保溫墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)測試了室內(nèi)外壓差△P=0和△P＞0兩種工況下墻體內(nèi)部的熱濕傳遞規(guī)律，結(jié)果表明：空氣滲透和水蒸氣擴(kuò)散同向時(shí)，濕傳遞增強(qiáng)，墻體材料偏潮濕，反之，濕傳遞減弱，墻體材料偏干燥；空氣滲透對濕傳遞的影響較大，對溫度影響較小。
　　對試驗(yàn)條件下室內(nèi)外壓差△P＝0和△P＞0兩種工況墻體內(nèi)部熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，并與物理模型試驗(yàn)

4、結(jié)果進(jìn)行對比，兩者具有很好的一致性，數(shù)值模擬具有較高的計(jì)算精度，驗(yàn)證了模型的可行性和求解程序的可靠性。
　　利用本文所建立的熱濕及空氣耦合傳遞模型和編制MATLAB程序，對寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)室內(nèi)外壓差△P＞0、△P＝0和△P＜0三種工況下墻體內(nèi)部熱濕特性進(jìn)行了為期5年的數(shù)值模擬計(jì)算，結(jié)果表明：寒冷地區(qū)太原，冬季室內(nèi)外壓差△P＜0和夏季室內(nèi)外壓差△P＞0時(shí)，墻體偏潮濕；夏熱冬冷地區(qū)深圳，夏季室內(nèi)外壓差△P＞0時(shí)比△P=0時(shí)，墻體