文档介绍：第卷第期建筑科学.,.
年月.
文章编号.—
多孔介质应用于建筑结构的
热质传递及制冷性能分析
陈威上海海事大学商船学院,上海
摘要本文将含湿多孔介质床层应用于建筑围护结构,利用多孔介质内水分蒸发的吸热作用,为房间提供部分冷量。
本文在建立非饱和多孔介质热质迁移过程数学模型的基础上,分析了室外环境参数及多孔介质床层结构对床层内温度分布、
蒸发量场及水蒸气迁移的影响,为多孔介质蒸发制冷板应用于建筑结构的推广和应用提供了理论指导。
关键词非饱和多孔介质;热质迁移;数值模拟
中图分类号. 文献标识码

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和湿分的蒸发,从而影响其制冷性能。因此,揭示多
引言
孔介质内部的热质传输特性,分析环境参数及床层
将含湿多孔填料床层置于建筑物围护结构中, 结构参数对多孔床层内部非饱和量场的影响,以及
床层的水分持续蒸发会带走室内热量,无需消耗电它们与蒸发制冷量之间的内在联系,有利于含湿多
能,只要补充一定量的水分,即可起到一定的空调作孔填料床层制冷性能的开发和利用。
用,具有广泛的应用前景,特别是在广大的华北、西
多孔介质蒸发制冷板的结构及工作过程
北农村地区,具有很好的推广价值。
开口系统的含湿多孔填料床层置于特定的环含湿多孔填料床层结构及传热系统示意图如图
境,其开口边界受到非均匀势场的自然驱动,非饱和所示,多孔床层的右端面暴露于大气环境中,左端
多孔填料在多种输运机制的联合作用下,产生了热、面为金属板,与室内空气直接接触,四周壁为隔热材
湿、气的迁移运动,多孔床层内部的热、湿迁移强弱料。多孔床层内采用型砂等吸附性较好的颗粒材
程度确定了其制冷特性。环境参数如相对湿度、料,常温水由多孔床层上端靠近金属板侧注入,使多
温度和环境侧换热系数以及多孔床层自身的结构孔床层的蒸发水量得到持续稳定的供给。
参数等,将影响多孔填料床层内部的物理量场分布将此装置安装于建筑物的墙体结构中,其右侧
开口边界受到非均匀势场的自然驱动,非饱和多孔
收稿日期】修回日期
基金项目上海市自然科学基金;上海市教委创新材料内产生热、湿、气的迁移运动。水分在多孔填料
科研课题;上海海事大学科研基金项目
内部和表面蒸发而吸收热量,从而使室内温度降低,
作者简介】陈威,男,博士,副教授
联系方式】., ... 起到空调的作用。
第期陈威:多孔介质应用于建筑结构的热质传递及制冷性能分析
蒸气看作理想混合气体,不仅考虑混合气体的整体
迁移,而且也考虑蒸气相对于空气的扩散运动,混合
气体除了受到气相压差、粘性力和重力作用外,还要
克服固体骨架对它的达西阻力。
液相:
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气相:
含湿多孔填料床层结构

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蒸气扩散方程
在蒸气随空气迁移的同时,由于温度梯度和湿
分的变化,引起蒸气相对于空气的扩散,因此蒸气迁
移的速度应为二者的迭加值。

含湿多孔填料床层传热系统.

图含湿多孔填料床层结构及传热系统示意图. 一一
能量方程
本文对含湿多孔填料床层内热质迁移及制冷特固、气、液三相处于局部热力学平