新型平板热管辐射板的实验研究及数值模拟

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目前,随着能源危机日益严重,建筑能耗问题愈加受到人们广泛重视,建筑节能成为人们普遍关注的焦点。针对建筑能耗降低,开发新型采暖设备存在很大的发展潜力,并起着至关重要的作用。与传统对流供暖方式相比,辐射板供暖不仅可以有效的节约能源,降低能耗,并且能够更好的满足人们的舒适感,具有广阔的发展空间。本研究针对降低采暖能耗,利用平板微热管阵列设计制作出一种全新的平板热管辐射板,其具有低流动阻力、低用水量、良好的热均匀性、无焊接部位、高承压性、无泄漏隐患、可自由组合、结构简单紧凑、成本适中等优点。  本课题针对不同热管数量的新型平板热管辐射板(分别为10支及14支)在不同室温及供水温度情况下与地面垂直放置时的供热性能进行大量实验测量,并且针对14根平板热管辐射板与水平方向呈不同夹角时的辐射供暖效果进行测量。实验结果表明,在室温为17-20℃情况下,辐射板垂直放置时,10支平板热管辐射板单位面积供热量最高可以达到580-600 W/m2;14支平板热管辐射板单位面积供热量最高可以达到615-645W/m2;14支平板热管辐射板与水平方向夹角为0°、3°、6°及10°时单位面积供热量最高可以分别达到约250W/m2、410W/m2、480W/m2、500W/m2。同市面上其他散热器供热量作对比,该辐射板与地面垂直放置及与水平呈3°角以上时,供热量能够完全满足热负荷所需,既可以作为壁挂式辐射板又可以作为吊顶式辐射板使用,并且能够更好地节约能源。  本课题利用CFX模拟软件对辐射板供热效果进行数值模拟,通过实验及模拟数据相互对比,确定出影响辐射板供热性能的主要因素及热阻所在位置。本文从三个方面对模型进行改进并完成模拟计算,得出水管内壁安装翅片可有效增强换热效果等结论,为辐射板供热性能改进提供重要依据。
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