火墻式火炕熱性能實(shí)驗(yàn)研究及傳熱模型的建立.pdf

1、中國的傳統(tǒng)火炕有千余年的歷史，火炕的搭建多依照民間的經(jīng)驗(yàn)完成，近年來針對(duì)火炕展開了一些理論和實(shí)地測(cè)試研究，但有關(guān)火炕的復(fù)雜傳熱過程、內(nèi)部煙氣的流動(dòng)、火炕運(yùn)行過程的模擬等研究尚不夠深入，這不利于火炕熱工性能的分析、結(jié)構(gòu)改進(jìn)和對(duì)運(yùn)行過程中存在問題的探究，從而影響了人們對(duì)火炕的認(rèn)識(shí)與創(chuàng)新。
　　在火炕傳熱的研究中，既要考慮火炕本體的材料選擇、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式控制對(duì)火炕熱性能的影響，又要研究炕內(nèi)煙氣流動(dòng)分布特性及對(duì)其本身的熱性能的影響。

2、r>　　本課題結(jié)合前人對(duì)生物質(zhì)燃料放熱、火炕熱效率、火炕結(jié)構(gòu)的研究，以火墻式火炕為研究主體，從基本傳熱理論出發(fā)，針對(duì)火墻式火炕的特點(diǎn)，通過對(duì)其多熱源聯(lián)合供熱、高溫?zé)煔獾妮椛渥饔煤屯粱覍拥男顭嶙饔玫膶?shí)驗(yàn)及分析，建立了基于炕面溫度分布的傳熱模型，分析了火墻式火炕的結(jié)構(gòu)和材料對(duì)其熱性能的影響。所進(jìn)行的具體工作如下:
　　首先，對(duì)火炕及火墻式火炕的運(yùn)行過程進(jìn)行了分析，建立了其運(yùn)行期間所涉及的導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、輻射等過程的求解方式，并著重對(duì)高

3、溫?zé)煔獾妮椛渥饔煤屯粱覍拥男顭徇M(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn)，得出土灰層和炕板的蓄熱量的比值最大在1∶6-1∶7之間，故土灰層的蓄熱作用不能忽略;根據(jù)測(cè)試和計(jì)算，炕洞高溫?zé)煔庵械腃O2和水蒸汽的摩爾分?jǐn)?shù)至少在20％以上，故在構(gòu)建火炕傳熱模型時(shí)，必須考慮炕板、高溫?zé)煔庖约巴粱覍尤咧g傳熱過程。
　　其次，設(shè)計(jì)和搭建了火墻式火炕實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行了其熱性能實(shí)驗(yàn)研究。通過實(shí)驗(yàn)并利用本文所提出的火墻式火炕評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到了火墻式火炕系統(tǒng)及房間環(huán)境的各項(xiàng)熱性能

4、參數(shù)，同時(shí)分析了火墻式火炕外表面溫度的分布規(guī)律以及火炕與火墻結(jié)合時(shí)兩者之間的熱量分配關(guān)系。
　　最后，根據(jù)理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了傳統(tǒng)火炕及火墻式火炕的數(shù)學(xué)模型，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。該模型可以模擬分析火炕炕面的溫度分布情況，以及火墻式火炕的多種運(yùn)行工況?；谠撃Ｐ偷哪M分析，以火墻式火炕以及傳統(tǒng)火炕炕面溫度均勻?yàn)槟繕?biāo)，提出了火炕結(jié)構(gòu)和材料等方面的優(yōu)化方案。
　　綜上所述，本文從傳熱基本理論出發(fā)，最后形成