运用FLUENT模拟软件对墙体非稳态的数值分析.docx

建筑节能

运用FLUENT模拟软件

对墙体非稳态的数值分析

王惟钊楼世竹

中国建筑东北设计研究院有限公司沈阳

（，110000）

摘要采用软件对墙体内部温度场进行非稳态分析计算得出墙体的衰减倍数和延迟[]FLUENT，

时间墙体类型包括不同砖墙加气混凝土墙体以及不同类型的复合墙体对比分析墙体动态特性

。、。

的影响因素

。

关键词数值分析非稳态衰减倍数延迟时间建筑节能保温墙体[]FLUENT；；；；；；

随着人们生活水平的提高对室内环境品质的称为节点上的温度近似代替原来连续分布的温

，（）

要求也越来越高围护结构非稳态热传递的正确预度场按照一定方式建立起关于这些节点温度变量

，，

测对保证室内环境品质节约能源有着重要意义的代数方程离散方程并求解之即可得到温度场

，、。（），

是用于计算流体流动和传热问题的程序的近似值FLUENT。。

其提供的非结构网格生成程序有利于相对复杂的对于固体导热问题软件主要进行两方

，，FLUENT

几何结构网格的生成基于的强大功能目面的模拟计算一是墙体表面网格与外界空气间的对

。FLUENT，：

前已在很多领域有广泛应用把应用在墙流换热二是固体内部相邻网格间的能量传递计算

，FLUENT，。

体非稳态的模拟分析上可计算得出墙体的衰减倍外界的对流换热软件运用的能量方程和宏

，，FLUENT

数和延迟时间观计算稳态的对流换热方程一致即其中为

。，q＝h△t，

h

1

计算原理

对流换热系数计算固体领域

；，FLUENT

量方程为

：

软件运用的能

数值分析法的理论基础是离散数学其基本思

。

坠

軃

想是用空间或空间与时间区域内有限个离散点

（ρh）+塄·（vρh）=塄·（k塄T）+S（1）

h

：

坠t

混凝土小型空心砌块承重墙等体系的成功经验将其科热需要符合我国节约土地节约能源节约用水和节约

，，、、

学合理部分与我国现行建筑结构做法相结合该体系的材料的四节可持续发展需要

。“”。

特点集中表现在实现了结构体系与保温隔热技术的结

：

合在结构施工过程中完成墙体保温施工墙体保温性

参考文献，；

：

能好显著高于现行建筑节能设计标准要求结构体系

，；

为带缝剪力墙结构变形能力强可以实现抗震结构控

，，

刘元珍玻化微珠永久性保温墙模复合剪力墙结构体系研究太原

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理工大学博士学位论文

，2008.

李珠卫丽郝玉柱轻骨料混凝土剪力墙体系墙体保温技术分

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制在提高住宅适用性安全性耐久性舒适性等住宅

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品质的同时还带来显著的经济效益该体系适用于多

江泽民对中国能源问题的思考上海交通大学学报

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，

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年期·52·

20093

建筑节能

年期20093

·53·

建筑节能

定值

室外温度呈正弦变化周期为

18℃，，

为

20℃。

温差

24h，

5

结论

数值计算结果与民用建筑热FLUENTJGJ24-86《

t＝18（℃）；

n

工设计规程中计算围护结构非稳态性的简化方法得出

》

t（i）=-18+10sin（

w

2π

24

·

i

6

）（℃）；

的结果不一致尤其是外保温复合墙体

，。

通过数值计算

得到的衰减倍数和延迟时间都较大原因是其中

，JGJ24-86i＝0，1，2…。

民用建筑热工设计规程中的方法是一种工程应用方数值计算过程中取

《》，t＝Δt·i（Δt600s）。

法忽略了很多物理因素且只适用于一定范围内超过计算结果见图图

，，，2～10。

该范围则会出现较大误差故只能作为参考通过相关通过计算各种墙体类型所得的衰减倍数

，。FLUENT

参考资料的对比可知计算具有较高的精度和延迟时间见表

，FLUENT，3。

表

3

衰减倍数延迟时间的计算结果

、

且计算结果直观方便进一步分析和运用

对于谐波分

，。

析法反应系数法传递函数法等常见的非稳态计算方

、、z

墙体编号衰减倍数延迟时间

法虽然也有较高精度的计算结果但常出现丢根漏根

（h）

，