內嵌管式圍護結構冷輻射表面對流換熱系數研究.pdf

1、近年來，輻射供冷系統(tǒng)作為一種新型空調制冷技術，由于其健康節(jié)能舒適的優(yōu)點備受業(yè)界的廣泛關注。其中，輻射板的換熱系數是研究輻射板熱工性能、動態(tài)熱過程以及數學建模中非常重要的參數，是工程設計人員以及學術研究者密切關注的問題之一。但就目前的研究狀況來看，關于輻射板的換熱系數，其中輻射換熱系數的研究已取得了一定的進展，但對流換熱系數至今仍缺乏系統(tǒng)的研究，經驗值的采用給輻射板熱工計算和系統(tǒng)能耗分析帶來很大誤差。本文就內嵌管式圍護結構冷輻射表面對流換

2、熱系數的問題，圍繞內嵌管式輻射系統(tǒng)供冷量、冷輻射表面對流換熱系數經驗關聯式及冷輻射表面對流換熱系數影響因素等方面開展了以下研究工作：
　　首先，根據埋管位置、埋管形式的特點，介紹了嵌入式輻射供冷系統(tǒng)的分類、工作原理與優(yōu)勢及熱舒適性評價標準，為后續(xù)研究工作的開展提供理論基礎。
　　其次，介紹了不同類型內嵌管式輻射供冷系統(tǒng)供冷能力的確定方法，計算了水泥、石材或陶瓷面層時不同類型系統(tǒng)的供冷量；當冷表面對流換熱系數取不同值時，計算了

3、相應的供冷量并分析了其對不同類型內嵌管式輻射供冷系統(tǒng)供冷量的影響，結果表明，當對流換熱系數值增大時，輻射板的供冷量也隨之增大。尤其是當供冷管直徑較小時，管間距越小，對流換熱系數的影響也會越大。當供冷管公稱外徑為10mm，管間距為50mm時，對流換熱系數值從0.1W/m2?K增加至5.5W/m2?K時，供冷量可以提高56.7％左右。
　　再次，建立輻射供冷系統(tǒng)與送風系統(tǒng)相結合的數值模型，將輻射末端分別設置在頂棚、地板、側墻，將送風末

4、端分別設置在內墻頂部、中部、下部、地板，組成十種組合系統(tǒng)，采用 CFD軟件對每個系統(tǒng)房間的熱環(huán)境氣流組織進行模擬，研究了輻射板與距離其不同位置處的室內空氣層的對流換熱特性，擬合出不同工況下的對流換熱系數與風速間的經驗關聯式。研究表明，輻射冷表面與空氣間的對流換熱效果會隨距離增大而衰減，頂板供冷時的對流換熱效果最好，地板供冷相比較差。在0.2~2.0m/s的風速范圍內，輻射冷表面與距離其0.1m、0.6m、1.1m處的室內空氣間的對流換熱

5、系數，當采用頂板供冷時，其冷板的對流換熱系數約在1.21~4.47W/m2K左右；當采用地板供冷時，其冷板的對流換熱系數約為0.25~1.25W/m2?K左右；當采用側墻供冷時，其冷板的對流換熱系數約為0.47~2.59W/m2?K左右。
　　最后，對不同輻射末端位置、不同送風末端位置的輻射冷表面對流換熱系數做了比較，并分析了送風速度、輻射板與室內空氣溫差等因素對其的影響。分析了輻射末端位置、送風末端位置及送風速度對室內熱環(huán)境的影