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摘 要

本文主要研究抹灰构造毛细辐射天棚的热惯性，并利用这种惯性，通过对毛细末端供水的占空比控制，达到控制毛细天棚辐射天棚表面温度动态变化的目的。本研究主要采用实验与建模数值模拟相互印证的方法，以实测数据验证数值模拟建模的准确性，用数值模拟预测实际数据的变化趋势。研究介绍了一种抹灰构造毛细末端的抹灰层热扩散率计算方法。实验测试了某确定抹灰构造的毛细辐射末端在不同供水温度和流量情况下的表面温度变化；对于毛细辐射末端供水和停水两种状态给出了合理的数值模拟的模型，实现了对辐射天棚表面温度动态变化的预测。相较于传统的毛细末端的防结露控制方法，本文所研究的方法提供了全新的控制思路，通过对抹灰构造毛细末端抹灰层的热惯性的研究和利用，利用电磁阀对末端冷冻水供水进行占空比控制，辅以风机盘管对室内空气进行除湿，有望实现将传统7℃/12℃冷冻水通入毛细末端而不结露，从而扩展传统低温冷水机组的适用范围。

关键词：毛细辐射天棚，热惯性，热扩散率

Abstract

This research mainly studies the thermal inertia of the capillary structure of the putty structure, and uses this inertia to adjust the dynamic surface temperature of radiant ceiling by controlling the duty ratio of the water valve. This study mainly depends on the method of experiment and numerical simulation to verify each other. The accuracy of numerical simulation is confirmed by experiment data, and the trend of temperature is forecasted by numerical simulation. The study introduced a method for calculating the thermal diffusivity of putty layer at the capillary radiant ceiling of a putty structure. Experiments were carried out to test the surface temperature change of the capillary radiant ceiling of a certain putty structure under different water supply temperature and flow conditions. A reasonable numerical simulation model was given for the two states of capillary radiant ceiling about water supplying and water stopping. Compared with the traditional anti-condensation control method of the capillary end, the method studied in this paper provides a new control idea, through the research and utilization of the thermal inertia of the putty layer. The water supply is controlled by the duty cycle, and the fan coil is used to dehumidify the indoor air. It is expected to pump the traditional 7°C/12°C chilled water into the capillary radiant ceiling without condensation, which expand the scope of application of the traditional low temperature chiller.

KEY WORDS：capillary radiation ceiling，thermal inertia，thermal diffusivity

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2辐射末端供冷研究现状 1

1.2.1辐射末端的节能性 1

1.2.2辐射末端的热舒适性 2

1.2.3辐射末端的结露问题 2

1.2.4空调系统运行控制 3

1.3本文研究目的和主要研究内容 3

1.3.1研究目的 3

1.3.2主要研究内容 4

1.3.3研究内容分析论证 4

第二章 毛细天棚辐射传热原理与非稳态模型建立 5

2.1毛细辐射末端传热原理 5

2.1.1抹灰层的传热 5

2.1.2毛细管与抹灰层接触处的边界条件分析 5

2.1.3辐射天棚表面与室内的热量传递 6

2.2模型建立 6

2.3室内毛细天棚物性参数确定 7

2.3.1需要确定的参数 7

2.3.2热扩散率估算实验设计 8

2.3.3热扩散率估算实验及数据分析总结 9

2.4 本章小结 9

第三章 实验条件与改造方案 10

3.1实验测试地点 10

3.2实验测试仪器 11

3.4实验方案 12

3.5辐射天棚测温方式对实验结果影响的分析 16

3.6 本章小结 16

第四章 毛细辐射末端实验数据与系统改进 18

4.1预实验阶段及模拟分析 18

4.1.1动态传热情况下辐射板表面温度分布 18

4.1.2毛细辐射末端温度变化 18

4.2原有系统正式实验阶段 20

4.2.1原有系统第一阶段测试 20

4.2.2开机模拟及分析 21

4.2.3关机模拟及分析 22

4.2.4开关机热扩散率差异说明 22

4.3实验环境存在的问题及改进 23

4.3.1实验环境存在的问题 23

4.3.2系统改造方案及分析评价 24

4.3.3改造后的系统分析 26

4.3.4围护结构及天气问题解决方案 26

4.4改造后预实验 26

4.4.1毛细辐射末端温度变化 26

4.5改造后正式实验 28

4.5.1 改造后系统第一阶段测试 28

4.5.2开机模拟及分析 30

4.5.3关机模拟及分析 31

4.6 本章小结 31

第五章 结论与展望 32

5.1结论 32

5.2展望 32

参考文献（References） 33

致 谢 35

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