论文冬季供暖工况下混凝土辐射顶板传热特性是大学硕士与本科供暖工况毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写工况方面论文范文。
摘 要：针对冬季供暖工况下混凝土辐射顶板的传热问题,建立顶板辐射供暖的简化数学模型,利用MATLAB软件计算其供热量,并通过该顶板辐射供暖的热工特性实验验证模型的合理性.研究表明：顶板温度计算值和实验结果的误差在5.01%以内,供热量计算值和实验结果的误差在515%左右.通过对实验和计算结果的分析发现：在定流量稳态工况下,顶板温度随供水温度的增大呈指数性增大,随换热盘管间距的增大而减小.
关键词：辐射供暖；传热；供热量；数学模型；实验验证
中图分类号： TU832.1
文献标志码：A 文章编号：16744764（2016）02011807
Abstract： A simplified mathematical model was established to calculate the heating transfer capacity through MATLAB program. Compared with the results of thermal performance test, the mathematical model was reasonable with a maximum error less than 5.15%. According to the results of model and experiment, in the constant flow condition, heating capacity of the ceiling increases as the temperature increases, meanwhile heating capacity decreases as the heat exchange coil spacing increases.
Keywords：ceiling radiant heating panel； heat transfer； heating capacity； mathematic model； experimental validation
辐射板空调系统以其节能、环保、低噪声[1]、房间无明显吹风感[2] 、热舒适性高[3]及节省建筑空间等优点逐渐成为人们新的选择,和传统空调相比可节省全年能耗30%以上[4].2002年美国能源部将其作为未来最有优势的15项暖通空调节能技术之一[5].现代空调技术起源于欧洲,20世纪70年代瑞士率先推出用于低温地板辐射采暖的交联聚乙烯管材,大大促进了辐射采暖空调的发展[6],20世纪80年代末,低温地板采暖技术已经被广泛应用于住宅以及商场、饭店等民用及公共建筑,20世纪90年代初鲁诺·凯勒教授设计的混凝土顶板辐射采暖制冷成功运行,使建筑集供冷采暖为一体技术得以实现,减少了设备占有建筑空间和设备初投资.目前,可采用加隔热保温层等措施来降低混凝土背面的热损失,降低建筑结构内外温差.如果是高层建筑,对每一层的室内来讲,相当于地面和顶面双层供暖,混凝土楼板具有较大蓄热能力,较低的供水温度就可满足人体热舒适要求,因此,混凝土辐射板供暖逐步得到应用.2013年李严在长沙万国城,做了混凝土顶板双面辐射供暖传热的模拟研究[7].和此同时,学者们也致力于辐射板换热量的研究,Davie等[8]提出辐射换热平均辐射温度模型,Maloney等[9]提出辐射供暖计算模型等.
目前,研究主要集中在夏季工况混凝土顶板供冷上,而对冬季工况混凝土顶板辐射供暖传热性能较少,不利于实现建筑混凝土顶板辐射供暖制冷一体化.
笔者首先建立简化数学模型,利用MATLAB软件计算混凝顶板换热量,然后通过实验对模型进行验证,同时研究不同管间距时室内温度的垂直分布、换热量等顶板辐射特性.
1 混凝土顶板传热数学模型
1.1 模型假设
为了方便求解,对混凝土顶板的传热做出以下简化[10]：
1）在稳态工况下分析所有传热过程.
2）由于辐射顶板埋管上设有保温层,故可忽略顶板背面的传热,即辐射板为单面传热.
3）换热盘管内的热媒均为均匀流动.
4）在模型中,假设水温沿单位管长无变化,忽略沿管轴线方向导热；混凝土顶板表面的温度分布符合肋片温度分布规律,埋管导热可看为等截面直肋的导热.
如图1所示,顶板表面温度分布符合肋片温度分布规律,管顶混凝土顶板表面温度最高（tmax）,将其视为肋基,两管道之间表面温度最低（tmin）,将管道之间2W区域视为肋片.由于混凝土辐射顶板中管道—般采用等间距平行布置,可近似认为两管之间对称.
2 混凝土辐射顶板热工特性实验
2.1 实验搭建
实验对象为位于长沙的一间混凝土顶板辐射供暖热工实验室如图2[15]所示.该实验室主要为测试混凝土顶板热工性能而设计,可创造一个可控且不受外界干扰的实验环境.为模拟住宅混凝土顶板辐射供热环境该试验室分为上下两层,其中一层尺寸为（长×宽×高）1 560 mm×1 560 mm×1 510 mm,西外窗尺寸720 mm×510 mm,仅供实验人员进出试验室,实验中小窗采用挤塑聚苯板密封.混凝土顶板构造层包括混凝土层及换热盘管如图3所示.为防止室外温湿度对实验室的干扰,顶板设置20 mm厚的挤塑苯板,墙体设置200 mm厚的低导热系数的加气混凝土砌块,地板底部设置200 mm厚的低导热系数的加气混凝土砌块,实验室各物性参数见表1.为研究不同管间距对顶板辐射换热量的影响,实验室顶部采用150/300 mm两种间距换热盘管如图4,换热盘管距混凝土顶板下表面距离40 mm.
2.2 测量参数及仪器
实验测试参数主要包括供回水温度、供水流量、室内空气温度和相对湿度、混凝土顶板温度、各个非供暖围护结构的温度、室外空气温度及顶板换热量等.实验每隔30 s采集一次数据,为减少实验误差,采取多点测量连续记录取平均值的方法.混凝土顶板和地板各布置5个点,墙体布置3个点,测点分布如图5和图6所示；在试验台中间距地面分别为0.4、0.8、1.2、1.4 m的位置处布置4个温度测量点,实验所用的测量仪器如表2所示.
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参考文献：
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