新型变色幕墙太阳能空气集热器的热性能研究

摘要

本文对新型变色幕墙太阳能空气集热器的热性能进行了研究。文章主要针对新型变色幕墙太阳能空气集热器在实际建筑应用中的热性能进行研究，从实测调查研究、理论模型计算与Fluent数值仿真三个角度展开，从实际到理论，从宏观到微观，循序渐进地评价了其在冬季白天对房间的采暖效果、夜晚对建筑和门窗的保温效果以及在夏季对墙体和室内环境的降温效果等；分析讨论其各个基本构件的结构尺寸、安装位置、运行状态和控制条件等因素对热性能的影响，并在此研究的基础上，提供主要设计参数值的选择依据。

目录

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1绪论

1.1研究背景

1.1.1.太阳能空气集热器形式的发展

1.1.2.太阳能空气集热器的研究现状

1.1.3.太阳能空气集热器的建筑一体化应用

1.2新型变色幕墙太阳能空气集热器(SCCF)研究课题的提出

1.3本论文主要研究内容和方法

1.3.1.研究内容

1.3.2.研究方法

2本研究的基础理论

2.1太阳能空气集热器的热性能评价指标

2.2太阳能空气集热器的宏观描述模型

2.3太阳能空气集热器的微观描述模型及CFD理论应用

2.2.1.微观描述模型

2.2.2.CFD方法在本研究中的理论应用

3 SCCF采暖降温原理

3.1结构及特点

3.2采暖降温模式

3.2.1.采暖模式

3.2.2.降温模式

3.3热性能影响因素

4 SCCF采暖与降温热性能的实验研究

4.1实验概述

4.1.1.实测民宅及实验装置

4.1.2.测量参数及仪器

4.1.3.测点布置及测试工况

4.1.4.光电风机运行状况实验台的搭建

4.2实测结果的考察与分析

4.2.1.热性能影响因素

4.2.2.室内的采暖效果

4.2.3.窗户的保温作用

4.2.4.墙体的降温作用

4.2.5.光电风机转速与太阳辐射照度的关系

4.3本章小结

5 SCCF传热与流动过程的理论计算与分析——冬季采暖工况

5.1传热与流动宏观模型的建立

5.1.1.模型描述及简化

5.1.2.模型的建立

5.2模型求解及有效性验证

5.3采暖性能分析

5.3.1.计算参数及条件

5.3.2.计算结果分析

5.4本章小结

6 SCCF夹层内空气温度场与速度场分布特性的数值仿真

6.1物理模型描述

6.2模拟计算及结果验证

6.2.1.模拟工况

6.2.2.模拟结果及验证

6.3百叶布置方式对夹层内空气传热及流动状况的影响分析

6.3.1.倾斜角度

6.3.2.固定位置

6.3.3.叶片间距

6.4本章小结

结论

参考文献

附录

1降温实验工况拟定

2宏观模型数学推导主要过程

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢