封闭空间调湿材料新的调湿特性指标及其理论基础

在评述现有关于调湿材料的调湿特性指标的基础上 ,利用热力学基本原理 ,从两相平衡的角度导出封闭空间调湿特性指标值的表达式 ,并对其进行分析说明 .发现 B值仅是基于调节的目标状态温度为零度而存在的 ,用于非零度的调节目标时会产生较大误差 .就 B值的不足 ,提出新的调湿特性指标 BT值 .BT值是基于所调节的目标状态而导出的 ,较 B值更为合理准确 .B值和BT值都反映材料与水分的结合性质 ,与结合能密切相关 .材料与水分的结合能越接近纯态水分子间结合能 ,材料的调湿特性越好 .     

新型石膏基泡沫混凝土调湿性能的研究

本文以石膏为基础体系,外掺粉煤灰、电石渣等工业废渣和水泥改性剂制成轻质泡沫混凝土.对其词温润湿性能进行设计,针对石膏基泡沫混凝土的平衡吸湿率,孔隙率对吸湿性能影响,封闭空间调温调湿性能,对比样调湿性等方面进行系统分析,结合体视显微镜对其机理进行分析.结果表明,该材料调湿性能优于加气混凝土及烧结粘土砖,是优良的调湿材料.     

调湿材料及其发展概况

在介绍调湿材料的概念、工作原理的基础上,着重阐述了调湿材料的分类和调湿机理.最后,指出了调湿材料的应用领域和发展前景.     

复合调湿砂浆调湿与霉菌抑制性能的评价方法

为制取一种室内被动式湿度控制材料,选用海泡石、木质纤维、膨胀珍珠岩、硅藻泥为骨料,调制一种新型复合调湿砂浆.以不同配比复合调湿砂浆为对象,通过实验筛选出综合性能最优的配比,并将最优配比的复合调湿砂浆应用到室内墙体以进行性能测试.以长沙地区某宿舍楼的两个房间为实验对象,其中一个房间的墙内表面材料为复合调湿砂浆,另一房间的墙内表面材料为普通水泥砂浆,分别测试一月和四月的室内温湿度分布,分析复合调湿砂浆对房间温湿度分布的影响.同时以实际湿缓冲性能来评价该复合调湿砂浆的调湿性能,并对比评估两个房间的霉菌生长风险.一月和四月的研究结果表明,抹有新型调湿砂浆的内墙具有较佳的湿度控制能力,比抹有普通砂浆的房间相对湿度低6%~14.3%,含湿量低0.3~3.1 g/kg·干空气.在一月份,普通砂浆比复合调湿砂浆霉菌滋生风险高四倍;四月回南天季节,复合调湿砂浆288 h监测中仅6.5 h出现霉菌滋生风险,且明显低于普通房间,是一种有效且低成本的新型调湿环保材料.     

壳聚糖基调湿材料调湿性能的研究

以改性壳聚糖吸水性衍生物为基质,与硅胶复合,通过筛选调湿基配方,得到调湿材料。考察了硅胶的种类、用量、合成方法、组方配比等在相对湿度为30%、50%、70%时对调湿材料湿控性能的影响。结果表明羧甲基壳聚糖复配硅胶混合物是较理想的调湿材料。     

调湿型涂料对建筑室内热湿环境影响的实验研究

为研究调湿型涂料对建筑室内空气温度和相对湿度的调节性能,对涂装了调湿型涂料的房间(实验房)内的空气温湿度进行全天候的动态测量,并与未涂装调湿型涂料的房间(对比房)进行对比.研究发现:当室外环境温度与相对湿度的日变化区间分别为26~33℃和35%~85%时,开启门窗条件下实验房内空气温湿度变化范围分别为28.3~30.2℃和49.3%~63.5%、关闭门窗条件下实验房内空气温湿度变化范围分别为28.9~29.6℃和57%~61%.与对比房比较,实验房内的空气温湿度变化范围更窄.此外,实验房内的温湿度变化与对比房内和室外空气的温湿度保持相似的趋势,但是变化幅度更平缓.研究表明:调湿型涂料可以比较有效地调节建筑室内的空气温度和相对湿度、改善室内热湿环境,是一种节能环保的被动式建筑环境控制材料.     

硅酸铁调湿材料的微观结构与吸放湿性能分析

以硅酸钠和氯化铁溶液为原料制备硅酸铁调湿材料,采用FTIR、XRD、SEM、BET等技术对所制调湿材料进行表征,并测定其吸放湿性能。结果表明,所制硅酸铁调湿材料呈无定形结构,其比表面积和孔容较大、平均孔径较小;硅酸钠的模数影响调湿材料在低湿环境下的吸湿性能,由模数为1的硅酸钠所制硅酸铁调湿材料具有较好的自调湿性能;硅酸铁调湿材料在20℃和相对湿度为84%的环境下吸湿容量高达120%,吸湿平衡时间约为240h;在相对湿度为84%下达到吸湿平衡的材料在相对湿度为32%的环境下放湿90h左右可达到放湿平衡,在50℃恒温干燥放湿5h可实现完全放湿;所制硅酸铁调湿材料具有吸湿量大和吸放湿速率快的特性,其性能明显优于硅胶和分子筛等传统的调湿材料。     

酸化条件对海泡石调湿性能的影响

研究了酸化浓度、温度与时间等条件对海泡石在恒温密闭空间内调湿性能的影响.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和比表面积仪等测试了处理前后的海泡石的微观结构并分析了其与调湿性能的关系.结果表明,酸化条件对海泡石在密闭空间内的调湿性能有明显的影响,酸化处理后的海泡石纤维变细变短,层间和孔道中的碳酸盐被溶解,孔道被疏通.试验获得的最佳酸化条件为用1.2 mol.L-1的盐酸在95℃下处理6 h.经最佳酸化处理后,海泡石的5~10 nm的微孔体积增大,累积孔容积增大,比表面积略有下降.     

水蒸汽在调湿剂中有效扩散系数的测定

采用“单粒柱”新技术，测定了水蒸汽在粒状调湿剂中的有效扩散系数。以不同粒度、不同种类载气、不同吹扫气速进行测定，结果一致。表明：水蒸汽在粒状调湿剂中的扩散为粒子内扩散控制。以本法测定和对比了不同调湿剂中水蒸汽的有效扩散系数。     

用于墙体表面的多孔调湿材料实验研究

从节能角度出发，提出一种应用于建筑墙体表面的被动蒸发冷却方式，即将多孔调湿材料贴附于墙体外表面，这种材料兼具自动吸放湿性能和蒸发冷却性能．在分析这种新型建筑材料——多孔调湿材料的理论分析基础上，搭建了测试风道并进行了实验研究，得出了调湿材料的自动吸放湿能力及蒸发冷却性能曲线，证明多孔调湿材料对于建筑节能设计的有效性．     

考虑吸放湿的室内环境及空调负荷模拟分析

提出了一个考虑室内表面材料吸放湿的建筑热湿过程简化模型,并对室内空气湿度及空调负荷进行了模拟分析。结果表明：室内表面材料吸放湿过程有明显的降低湿度变化幅度的作用,对潜热负荷的影响较大。     

转轮式全热回收器的数学模型与变工况性能分析

建立了转轮式全热回收器的数学模型,与现有文献对比验证了该模型的正确性,并利用此模型研究了迎面风速、新排风比、新风温度(含湿量不变或相对湿度不变)、新风含湿量的变化对转轮热回收效率的影响.结果表明,随迎面风速的增大,转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均降低;随排风量与新风量之比增大,或新风温度的升高(相对湿度不变时),转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均增大;随新风温度的升高(含湿量不变时),转轮的显热效率增大,潜热效率与全热效率降低;随新风含湿量增大,转轮的显热效率不变,潜热效率与全热效率升高.     

多孔介质墙体热湿传递实验测试研究

建筑围护结构中的热湿耦合传递规律研究对于了解其传热性能具有重要意义。本文利用大型人工环境舱搭建多层加气混凝土墙体测试实验平台,营造了符合三种典型气候的室外舱温湿度环境并随周期性变化,室内舱控制为空气调节下恒定温湿度条件,测试并记录了多层加气混凝土墙体表面及内部不同位置温湿度变化。墙内距离外表面20 mm处测点的相对湿度在夏热冬冷夏季特征气候下降低了7.88 %,在夏热冬冷冬季特征气候降低了4.11 %,在南海极端热湿特征气候下降低了5.76 %。结果表明热传递对湿传递促进的程度大于湿传递对热传递的作用,在高热、高湿的南海地区,热湿耦合作用对墙体热工性能的影响更大。     

一种新型木结构墙体的热湿性能分析

以多孔介质传热传质学为基础,以墙体内的空气含湿率和温度为驱动势建立了多层墙体中的一维瞬态热湿耦合传递方程.以长沙地区为例,分析了我国南方热湿气候地区一种新型木结构墙体的热湿分布规律.分析结果表明,在热湿气候地区推广应用该墙体需要注意玻璃纤维内部冷凝问题,并提出了解决办法.     

夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内 热湿耦合迁移的影响

本文首先根据多孔介质热质传递机理,建立以温度和相对湿度作为驱动势的多层墙体热湿耦合传递模型并对其进行验证。基于验证后的模型研究夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内热湿分布的影响。以上海为例,分析了该地区夏季和冬季墙体内热湿传递分布情况。结果表明:考虑太阳辐射时,墙体各处的平均温度均比不考虑时更高,相对湿度均比不考虑时更低。不同朝向墙体由于所受太阳辐射强度不同,温度和相对湿度分布也有差异。在夏季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为西>东>南>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差则相反;冬季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为南>东>西>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差同样相反。     

日光温室中土壤—空气换热器作用下热湿环境的研究

土壤-空气换热器对日光温室内空气温湿度调节具有良好的效果。为了研究日光温室中土壤-空气换热器作用下日光温室内热湿分布特性,建立了土壤-空气换热器作用下日光温室热湿环境数值模拟模型。该模型基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,利用FLUENT15.0进行了稳态和非稳态的数值求解;采用组分运输模型和DO模型分别对湿度和太阳辐射进行了三维数值模拟。结果表明:模型能够对土壤-空气换热器作用下日光温室内热湿环境特性进行较准确的研究。在距日光温室地面0.5~2.5 m处,土壤-空气换热器对日光温室内空气温湿度处理具有良好的效果。     

高温气流干燥氧化铝对流传热传质分析

基于两相流理论,提出了一个描述含湿氧化铝颗粒气流干燥过程的一维数学模型.模型考虑了干燥管内气固两相间的传热和传质、气固两相温度和含湿量的变化.利用Bird等所提出的努赛尔数经验公式对该气流干燥模型进行了数值计算,得到了含湿氧化铝颗粒在不同气流干燥条件下的干燥曲线.整个干燥过程的数值模拟结果与实验数据吻合得很好,可以用来预测含湿氧化铝颗粒的干燥湿度.另外,对固气比、气流温度以及气流速度对颗粒湿度沿干燥管高度变化的影响也作了计算和分析,结果表明固气比和气流温度对颗粒湿度的变化影响较大.低固气比、高气流入口温度,干燥过程颗粒湿度变化大,有利于颗粒干燥.而气流速度对颗粒湿度变化的影响则可忽略不计.     

除湿转轮的数学模型及瞬态响应性能实验

建立了除湿转轮的传热传质模型,模型中考虑了基体材料蓄热对传热传质的影响;搭建了进行变风量运行工况下转轮瞬态响应性能研究的实验台．模拟并实验研究了变风量运行方式下除湿转轮的瞬态响应性能,对转轮数学模型的可靠性进行了验证,对除湿空调系统可节省的显热负荷进行计算．结果表明,处理风速阶跃减小时,处理空气出口相对湿度随时间逐渐减小,温度升高,再生空气温度和相对湿度分别呈小幅上升和减小的趋势,响应时间约1h;风速阶跃增加时,处理空气出口相对湿度随时间增大,温度降低,再生空气温度和相对湿度相应呈小幅下降和增大的趋势,响应时间约40min．计算表明,变风量运行方式可节省除湿空调系统显热负荷约20%,若通过调节再生风速和风温,可进一步节省显热负荷约13％．模拟的瞬态响应曲线与实验曲线较为一致,模拟误差在10％以内．     

竹材组合墙体构件热湿耦合迁移特性

 以多孔介质传热传质学为基础,建立以湿度梯度为热源或热汇,以温度梯度作为湿源或湿汇的建筑构件内热湿耦合迁移的动态数学方程。提出用传递函数分析方法研究建筑构件内的热湿耦合过程,利用Laplace变换方法求解耦合方程。使用该方法对竹材组合墙体构件竹板进行了热湿耦合过程的分析计算,得到了竹板内温度和含湿量的动态分布特性。计算结果与实测值吻合较好,表明本文建立的数学模型和求解方法合理可信,有利于竹结构组合墙体的特性研究,也有利于竹材作为一种新型建筑材料的发展。     

氢氧化锂-活性炭纤维材料的制备和性能试验

为防止高浓度CO2对人体的伤害,研制了一种氢氧化锂-活性炭纤维复合材料,来对CO2进行化学吸附,观察了通风工况和多级吸附方式对材料吸附性能的影响。结果表明：提高进风温度或降低进风速度使材料吸附率升高;而相对湿度对材料吸附率没有影响。在分别进行的3、6、10级吸附试验中。材料吸附率最大变化幅值为1．8％。该材料吸附二氧化碳的性能稳定,适合在地下工程、潜艇等湿度较高的密闭环境中使用。