建筑科学
建築科學
건축과학
BUILDING SCIENCE
2013年
8期
34-38,44
,共6页
相变材料%周期性热作用%相变传热特征%等温滞后%等温冷却
相變材料%週期性熱作用%相變傳熱特徵%等溫滯後%等溫冷卻
상변재료%주기성열작용%상변전열특정%등온체후%등온냉각
phase change material%periodic heating and cooling%characteristic of phase change heat transfer%isothermal lag%isothermal cooling
为了揭示周期性热作用下相变材料内部相变传热特征,为建筑外表相变隔热设计和计算提供支撑,本文设计制作了能模拟太阳运行、提供周期性加热的装置,并将正18烷封装于塑料圆桶容器中,使容器底部和侧面绝热,制作了测试试件.利用热电偶和巡检仪自动记录了周期性热作用下相变材料内部各层温度的变化.测试结果表明,在稳定周期性热作用下,材料内部相变传热特征主要可表述为:1)材料在非稳态周期性相变传热阶段,各层温度在达到相变温度点之前,温度变化明显;相界面会随着周期性加热次数的增加间断性地向内部扩展;温度平均值和振幅值向稳态周期性相变传热时的平均值和振幅值靠近.2)材料在稳态周期性相变传热阶段,内部各点温度也表现出与外界热作用等周期性变化,温度振幅从外到内依次减小.这与发生在固体中的周期性传热特性类似.但材料内温度变化呈现折转现象,在温度明显升高前出现等温滞后,在温度降低时会出现等温冷却.这与发生在固体中的传热现象有很大的区别.3)材料在稳定周期性热作用下,内部不会出现多个相界面共存现象.4)空气流速对相变材料中温度振幅和相界面移动速率都有较大影响,提高空气流速可以降低温度振幅和减慢相变进程.这意味着当相变材料用于建筑外表进行相变隔热时,可以通过组织自然通风减少其用量.
為瞭揭示週期性熱作用下相變材料內部相變傳熱特徵,為建築外錶相變隔熱設計和計算提供支撐,本文設計製作瞭能模擬太暘運行、提供週期性加熱的裝置,併將正18烷封裝于塑料圓桶容器中,使容器底部和側麵絕熱,製作瞭測試試件.利用熱電偶和巡檢儀自動記錄瞭週期性熱作用下相變材料內部各層溫度的變化.測試結果錶明,在穩定週期性熱作用下,材料內部相變傳熱特徵主要可錶述為:1)材料在非穩態週期性相變傳熱階段,各層溫度在達到相變溫度點之前,溫度變化明顯;相界麵會隨著週期性加熱次數的增加間斷性地嚮內部擴展;溫度平均值和振幅值嚮穩態週期性相變傳熱時的平均值和振幅值靠近.2)材料在穩態週期性相變傳熱階段,內部各點溫度也錶現齣與外界熱作用等週期性變化,溫度振幅從外到內依次減小.這與髮生在固體中的週期性傳熱特性類似.但材料內溫度變化呈現摺轉現象,在溫度明顯升高前齣現等溫滯後,在溫度降低時會齣現等溫冷卻.這與髮生在固體中的傳熱現象有很大的區彆.3)材料在穩定週期性熱作用下,內部不會齣現多箇相界麵共存現象.4)空氣流速對相變材料中溫度振幅和相界麵移動速率都有較大影響,提高空氣流速可以降低溫度振幅和減慢相變進程.這意味著噹相變材料用于建築外錶進行相變隔熱時,可以通過組織自然通風減少其用量.
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