建筑围护结构动态传热模拟方法的研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 目录 | 第9-14页 |
| 插图索引 | 第14-16页 |
| 附表索引 | 第16-18页 |
| 主要符号表 | 第18-20页 |
| 第1章 绪论 | 第20-38页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第20-22页 |
| 1.1.1 建筑围护结构动态传热研究的意义 | 第20页 |
| 1.1.2 建筑围护结构的分类与发展 | 第20-21页 |
| 1.1.3 我国夏热冬冷地区气候特点 | 第21-22页 |
| 1.2 墙体动态传热的研究历史与现状 | 第22-27页 |
| 1.2.1 非稳态传热计算方法的研究进展 | 第22-24页 |
| 1.2.2 热特性基础数据的发展 | 第24-26页 |
| 1.2.3 非稳态传热基础数据的存在问题 | 第26-27页 |
| 1.3 双层玻璃幕墙系统的传热模拟研究 | 第27-36页 |
| 1.3.1 通风式双层皮玻璃幕墙的概念 | 第27-28页 |
| 1.3.2 空气腔内遮阳系统的新演变 | 第28-30页 |
| 1.3.3 双层皮玻璃幕墙动态传热模拟方法 | 第30-34页 |
| 1.3.4 在我国夏热冬冷地区的应用可行性 | 第34-36页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第36-38页 |
| 第2章 墙体动态热特性基础数据验证方法 | 第38-53页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 传热模型的常规验证准则 | 第38-39页 |
| 2.3 验证动态传热模型的原理与方法 | 第39-42页 |
| 2.3.1 线性系统动态模型的等价性 | 第39-40页 |
| 2.3.2 多层围护结构非稳态传热传递矩阵 | 第40-41页 |
| 2.3.3 多层围护结构的理论频率特性 | 第41-42页 |
| 2.4 热特性基础数据模型的频率特性 | 第42-45页 |
| 2.4.1 z 传递系数 | 第42页 |
| 2.4.2 热反应系数 | 第42-44页 |
| 2.4.3 周期反应系数 | 第44页 |
| 2.4.4 误差准则 | 第44-45页 |
| 2.5 算例验证与分析 | 第45-52页 |
| 2.5.1 我国常用的某种重型墙体 | 第45-49页 |
| 2.5.2 ASHRAE 墙体组合 | 第49-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 夏热冬冷地区太阳辐射强度计算 | 第53-65页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 太阳辐射对半透明围护结构的影响 | 第53-54页 |
| 3.3 太阳空间位置的确定 | 第54-56页 |
| 3.3.1 太阳高度角 | 第54-55页 |
| 3.3.2 太阳方位角 | 第55页 |
| 3.3.3 实例计算 | 第55-56页 |
| 3.4 壁面太阳入射角 | 第56-58页 |
| 3.4.1 太阳与垂直壁面之间的相对关系 | 第56-57页 |
| 3.4.2 壁面太阳入射角的实例计算分析 | 第57-58页 |
| 3.5 太阳直射辐射强度的实例计算 | 第58-60页 |
| 3.5.1 正南向垂直壁面的太阳直射辐射 | 第59-60页 |
| 3.5.2 南偏东垂直壁面的太阳直射辐射 | 第60页 |
| 3.6 太阳散射辐射强度 | 第60-61页 |
| 3.6.1 天空散射辐射的计算 | 第60-61页 |
| 3.6.2 地面反射辐射的计算 | 第61页 |
| 3.6.3 大气长波辐射 | 第61页 |
| 3.7 根据气象台观测数据确定太阳辐射 | 第61-64页 |
| 3.7.1 气象数据采集 | 第61-62页 |
| 3.7.2 推算南向垂直壁面的太阳直射辐射 | 第62-63页 |
| 3.7.3 推算南向垂直壁面的太阳散射辐射 | 第63-64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 透过体系的光学模型 | 第65-81页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 半透明物体的光学性能 | 第65-68页 |
| 4.2.1 射线的反射百分比 | 第65-66页 |
| 4.2.2 半透明薄层的吸收百分比 | 第66-67页 |
| 4.2.3 半透明薄层的光学参数 | 第67-68页 |
| 4.3 双层皮玻璃幕墙系统的光学性能 | 第68-74页 |
| 4.3.1 多层透过体系中界面的透过率推导 | 第69-71页 |
| 4.3.2 透过体系的总透过率 | 第71-72页 |
| 4.3.3 介质层吸收的太阳辐射 | 第72-73页 |
| 4.3.4 等效集热板的定义及其应用 | 第73-74页 |
| 4.3.5 散射辐射作用下的光学性能计算 | 第74页 |
| 4.4 计算实例 | 第74-79页 |
| 4.4.1 半透明薄层均为钢化玻璃 | 第74-77页 |
| 4.4.2 半透明薄层为真空玻璃 | 第77-79页 |
| 4.5 本章小结 | 第79-81页 |
| 第5章 无遮阳双层皮幕墙动态传热模型 | 第81-101页 |
| 5.1 引言 | 第81-83页 |
| 5.1.1 系统的工作原理 | 第81页 |
| 5.1.2 系统的传热过程分析 | 第81-82页 |
| 5.1.3 模拟方案 | 第82-83页 |
| 5.2 动态传热过程的数值模拟 | 第83-88页 |
| 5.2.1 类区域简化物理模型的建立 | 第83-86页 |
| 5.2.2 模型的数值求解差分表达式 | 第86-87页 |
| 5.2.3 关于对流换热系数的确定 | 第87-88页 |
| 5.3 净辐射换热量的计算 | 第88-94页 |
| 5.3.1 净辐射换热的物理模型 | 第88-90页 |
| 5.3.2 可视系数的计算 | 第90-92页 |
| 5.3.3 系统的净辐射换热的计算步骤 | 第92-93页 |
| 5.3.4 传入室内的总热流 | 第93-94页 |
| 5.4 系统动态传热迭代计算总流程 | 第94页 |
| 5.5 计算实例 | 第94-99页 |
| 5.5.1 计算对象描述 | 第94-95页 |
| 5.5.2 计算结果与分析 | 第95-99页 |
| 5.6 本章小结 | 第99-101页 |
| 第6章 遮阳双层皮幕墙动态传热数值模拟 | 第101-134页 |
| 6.1 引言 | 第101-102页 |
| 6.2 夹层百叶遮阳透过体系的光学模型 | 第102-110页 |
| 6.2.1 遮阳百叶的叶片光学模型 | 第102-104页 |
| 6.2.2 虚拟百叶几何单元模型 | 第104-105页 |
| 6.2.3 百叶“直射-直射”透过率 | 第105页 |
| 6.2.4 百叶“直射-散射”光学性能 | 第105-109页 |
| 6.2.5 百叶“散射-散射”光学性能 | 第109-110页 |
| 6.2.6 计算时两种角度的确定 | 第110页 |
| 6.3 总透过体系的透过系数和吸收系数 | 第110-115页 |
| 6.3.1 遮阳双层皮幕墙透过体系的描述 | 第110-111页 |
| 6.3.2 系统光学性能的计算 | 第111-115页 |
| 6.4 遮阳双层皮幕墙传热模型及模拟 | 第115-132页 |
| 6.4.1 遮阳系统的传热模拟研究 | 第115-116页 |
| 6.4.2 不考虑百叶间横向气流的模拟计算 | 第116-120页 |
| 6.4.3 考虑百叶间横向气流的模拟 | 第120-126页 |
| 6.4.4 算例分析 | 第126-132页 |
| 6.5 本章小结 | 第132-134页 |
| 第7章 双层皮幕墙动态传热模拟模型验证 | 第134-147页 |
| 7.1 引言 | 第134页 |
| 7.2 拟进行仿真的实验对象 | 第134-137页 |
| 7.2.1 实验对象的描述 | 第134-135页 |
| 7.2.2 Manz 的实验的模型描述 | 第135-136页 |
| 7.2.3 实验数据 | 第136-137页 |
| 7.3 实验对象动态传热的类区域模型 | 第137-141页 |
| 7.3.1 实验对象的类区域模型划分 | 第137页 |
| 7.3.2 光学模型的建立 | 第137-139页 |
| 7.3.3 中空玻璃传热模型的建立 | 第139-140页 |
| 7.3.4 外部空气腔传热模型的建立 | 第140页 |
| 7.3.5 遮阳装置传热模型的建立 | 第140页 |
| 7.3.6 内部空气腔传热模型的建立 | 第140-141页 |
| 7.3.7 内层玻璃传热模型的建立 | 第141页 |
| 7.3.8 关于对流换热系数的确定 | 第141页 |
| 7.4 模拟结果与分析 | 第141-146页 |
| 7.4.1 采用类区域模型模拟得到的结果 | 第141-143页 |
| 7.4.2 模拟结果对比 | 第143-145页 |
| 7.4.3 误差分析 | 第145-146页 |
| 7.5 本章小结 | 第146-147页 |
| 结论 | 第147-150页 |
| 参考文献 | 第150-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 附录 A（攻读学位期间主要研究成果） | 第160页 |
