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1、混凝土輻射供冷樓板熱動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的研究Thermo-dynamicPerformanceofConcreteCoreCoolingSlab學(xué)科專業(yè)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程研究生：雒志明指導(dǎo)教師：田喆教授天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月摘要輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)以其節(jié)能和舒適等優(yōu)點(diǎn)，在工程和學(xué)術(shù)界受到越來越多的關(guān)注。在混凝土輻射供冷樓板中，由于較大熱容量的建筑蓄熱體的介入，使得混凝土輻射供冷樓板內(nèi)部傳熱過程變得復(fù)雜，只有深刻掌握混凝土輻射供冷樓板動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性并在工程實(shí)際中充分應(yīng)用，才能真正達(dá)到
2、混凝土輻射供冷空調(diào)的節(jié)能效果。本文首先通過對(duì)現(xiàn)有簡(jiǎn)化傳熱模型的分析研究確定頻域回歸方法的優(yōu)勢(shì)。在反應(yīng)系數(shù)法和辨識(shí)理論的基礎(chǔ)上，計(jì)算混凝土輻射供冷樓板熱力系統(tǒng)吸熱和傳熱反應(yīng)系數(shù)，建立混凝土輻射供冷樓板的簡(jiǎn)化傳熱模型。在簡(jiǎn)化傳熱模型的基礎(chǔ)上，加入沿管長(zhǎng)方向的換熱，得到管長(zhǎng)方向各點(diǎn)和整個(gè)房間換熱量計(jì)算的三維模型。之后利用穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建立的頻域回歸簡(jiǎn)化傳熱模型進(jìn)行驗(yàn)證。最后利用簡(jiǎn)化傳熱模型對(duì)混凝土輻射供冷樓板供冷房間得熱轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷的衰減和延遲規(guī)律以及運(yùn)行策略進(jìn)行分析。本課題的主要研究成果包括：（
3、1）利用頻域回歸法建立混凝土輻射供冷樓板簡(jiǎn)化傳熱計(jì)算模型，并對(duì)所建立的簡(jiǎn)化傳熱模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：穩(wěn)態(tài)工況下，簡(jiǎn)化傳熱模型熱流密度計(jì)算誤差在6%以內(nèi)，表面溫度計(jì)算誤差在0.3℃以內(nèi)，非穩(wěn)態(tài)工況下，熱流密度計(jì)算誤差在9%以內(nèi)，表面溫度計(jì)算誤差在0.7℃以內(nèi)，之后利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件對(duì)簡(jiǎn)化傳熱模型進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，建立起圖形用戶窗口界面（GUI）；（2）利用所建立的頻域回歸簡(jiǎn)化傳熱模型對(duì)混凝土輻射供冷樓板動(dòng)態(tài)傳熱過程進(jìn)行分析計(jì)算，得到各參數(shù)對(duì)蓄熱層厚度的影響規(guī)律并通過計(jì)算得到工程中常用混凝土輻射供冷樓板結(jié)構(gòu)
4、形式的蓄熱層厚度：在無保溫層的情況下50-130mm，有保溫層的情況下100-200mm；（3）在室內(nèi)參考溫度與室內(nèi)得熱同步變化的工況下，確定混凝土輻射供冷樓板供冷末端室內(nèi)得熱向水側(cè)冷負(fù)荷轉(zhuǎn)化的衰減系數(shù)和延遲時(shí)間的計(jì)算公式并得到水側(cè)運(yùn)行策略。通過以上分析研究對(duì)以后混凝土輻射供冷樓板系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算和制定運(yùn)行策略提供參考。關(guān)鍵詞：混凝土輻射供冷；頻域回歸法；非穩(wěn)態(tài)傳熱；動(dòng)態(tài)特性ABSTRACTTheradiantcoolingairconditioningsystemhasattractedmoreand
5、moreattentionintheengineeringandacademiccirclesduetoitsadvantagesofenergysavingandcomfort.Intheconcretecorecoolingslabsystems,duetotheinterventionoflargecapacityregenerator,thedynamicheattransferprocessbecomescomplicated.Onlybymasteringthedynamicrespons
6、echaracteristicsofconcretecorecoolingslabsystemsandgettingfulluseinengineerpractice,theenergysavingeffectofconcretecorecoolingslabsystemscanbeachieved.Inthispaper,theadvantagesoffrequency-domainregressionmethodaredeterminedbyanalyzingtheexistingsimplifi
7、edheattransfermodel.Basedontheidentificationtheoryandreactioncoefficientmethod,two-dimensionalunsteadyheattransfermodelofconcretecorecoolingslabisestablished.Inthismodel,thethermalresponsefactorsofconcretecorecoolingslabarecalculatedbyfrequency-domainre
8、gressionmethod.Thenheattransferprocessmodelalongpipeisalsomade.Thesimplifiedheattransfermodelwasvalidatedbytheexperimentaldataofsteadystateandunsteadystate.Atlast,thethermo-dynamicperformanceofconcretecorecoolingslabisanalyzedbyt
