西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用

对2020年度华夏建设科学技术奖获奖项目"西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用"进行了介绍.从西北村镇热环境特殊性需求、建筑热环境调节和能源利用存在的难题入手,重点介绍了该项目提出的一些解决方案、创新性成果和推广应用情况.     

非均匀多孔太阳能新风预热墙热性能实验研究

该新风预热墙是一种兼顾供暖和新风预热需求的太阳能墙体,由渗透型集热板、空气夹层、出风口、保温墙体等组成。通过人工气候室实验测试的方法,分析该太阳能墙系统在不同太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例、抽吸速度以及渗透孔径等工况下各运行阶段集热板、出风口等热性能。结果表明:随着太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例的增加,系统的热效率和新风温度显著提升,集热效率最高达到75%,最高温升约为15.0℃;并根据风温和风量需求,给出合理的风机抽吸速度和渗透孔径取值,可为太阳能墙体的实际应用提供依据。     

宣钢1号高炉炉顶气密箱降温实践

对宣钢1号高炉炉顶气密箱降温度实践进行了总结,通过调整布料矩阵,强化炉炉前出铁组织,减风及炉顶打水,实施气密箱外喷水等措施,保障高炉炉顶气密箱安全运行,保证了高炉正常生产及长期稳顺。     

西北地区居住建筑太阳能采暖保证率

分析了拉萨、西安和西宁三地居住建筑在不同层数和保温要求组合条件下的采暖负荷;研究了拉萨多层居住建筑热负荷随窗墙面积比变化规律,以及单层传统民居在不同保温状况及有无附加阳光间时的热负荷.结果表明:各地的太阳辐射强度决定地区间的太阳能采暖保证率差别;太阳能采暖保证率随楼层减少、南向窗面积增大而升高.若对拉萨单层传统民居采取保温措施,并设置阳光间,可明显降低主动太阳能采暖集热器面积.     

冬季中小学生学习效率与室内温度关系实验研究

研究了教室温度变化对学习效率的定量影响,采用主观问卷调查和学习认知能力测评的方法,测试了不同温度条件下学生的学习效率,并分析了两者的影响关系。结果表明:不同教室温度条件下,不同测试项目的正确率、反应时间和学习效率随温度的变化存在一定差异;对整体学习效率而言,15℃时学习效率各项指标最佳;最佳学习效率的热感觉投票值约为-1.1,介于凉和稍凉之间,即在偏冷环境下中小学生的学习效率较高。     

海水源热泵抛管式换热器管外传热特性研究

为给海水源热泵抛管式换热器的优化设计提供理论依据,通过计算流体力学(CFD)数值软件对该系统中的流动和传热过程进行数值模拟。结果表明,管内对流换热努谢尔特数Nui随抛管曲率比δ、无因次节距H_o的增大而减小;管外Nu_o随δ、H_o的增大而减小,而且δ和H_o对Nu_o的影响是复杂非线性关系。在一定模拟工况下,管外表面传热系数比管内小,热阻比管内大,换热器传热性能的决定性因素在管外,基于此,该文通过数值模拟拟合出适于南海岛礁海水源热泵抛管式换热器管外传热准则关联式。     

湿传递对墙体热传递的影响关系研究

建立以相对湿度和温度为驱动势的热湿耦合传递数学模型,并对模型准确性进行验证。以松木板和混凝土为例,利用所建数学模型对其在不同热湿环境下进行计算分析,结果发现:松木板的吸放湿性明显强于混凝土,湿流量为混凝土的5.3倍;考虑与未考虑传湿情况相比,松木板内表面温度低1.1℃,混凝土仅低0.2℃;在考虑传湿情况下,松木板内表面潜热热流占总热流的45%,而混凝土内表面潜热热流仅占总热流的8.3%。     

风冷骨料料层气流阻力研究

针对多粒径不规则骨料料层中复杂空隙的气流阻力问题,采用简化固定床流动模型,利用孔隙流 （管道流）理论推导了单位长度料层气流阻力计算公式,并基于实测数据修正计算公式。结果表明,计 算结果与前人实验研究数据相吻合,为类似工程应用提供了理论分析和准确计算的依据。     

冷暖两用辐射地面结露分析

针对冷暖两用辐射地面的结露问题,通过分析室内露点温度与地板表面温度、埋地盘管外壁面温度之间的关系,指出了冷暖两用辐射地面的结露机理。对不同室内、外界环境和地板结构条件计算后,得出此类地板表面及内部不结露条件;指出采用密排盘管、薄填充层的地板结构,利于防止地板内部结露,在房间冷热负荷比和室外相对湿度低的地区适于采用冷暖两用辐射地面。