多孔介質(zhì)熱濕傳遞的國(guó)外研究綜述

1、    多孔介質(zhì)熱濕傳遞的國(guó)外研究綜述    高艷麗摘 要 多孔介質(zhì)墻體熱濕耦合遷移對(duì)建筑熱工性能及建筑能耗有著重要影響，本文從理論和實(shí)驗(yàn)研究方法介紹了國(guó)外多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞研究進(jìn)展。為相關(guān)學(xué)者開(kāi)展此類研究提供了理論參考和文獻(xiàn)借鑒。關(guān)鍵詞 多孔介質(zhì) 熱濕耦合傳遞 研究方法墻體材料大部分都屬于多孔介質(zhì)，墻體內(nèi)的水分會(huì)對(duì)墻體傳熱性能造成影響，影響建筑物的耐久性。另外，潮濕材料上易產(chǎn)生霉菌影響室內(nèi)空氣品質(zhì)，嚴(yán)重危害人體健康和環(huán)境衛(wèi)生。研究建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱濕傳遞是很有必要的。目前對(duì)建筑墻體熱濕耦合傳遞的研究是以多孔介質(zhì)熱濕傳遞為基礎(chǔ)的。研究方法主要包括理論分析和實(shí)驗(yàn)

2、研究。1多孔介質(zhì)熱濕耦合理論研究理論研究始于1856年達(dá)西定律的提出。之后，lewis和philip 、devries又分別提出了擴(kuò)散理論模型及雙場(chǎng)耦合理論模型。而luikov經(jīng)過(guò)對(duì)多孔介質(zhì)熱濕傳遞大量研究，提出了唯象濕遷移理論，使得多孔介質(zhì)理論模型得以發(fā)展。此后大量關(guān)于熱濕遷移的研究工作基本上都是以luikov理論為基礎(chǔ)開(kāi)展起來(lái)的。haupl建立了多孔材料的熱、濕及空氣滲透三項(xiàng)耦合模型。近些年，budaiwi等人以不同驅(qū)動(dòng)勢(shì)為基礎(chǔ)建立了不同的非穩(wěn)態(tài)熱濕傳遞模型。fitsum和gerson都考慮了熱、濕及空氣三項(xiàng)耦合傳遞，并以此建立了非穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型。win-jin chang等、noel d分

3、別應(yīng)用拉普拉斯變換法和周期求解法得到了恒定邊界條件下墻體溫度和含濕量的分布的解析解。2多孔介質(zhì)熱濕耦合實(shí)驗(yàn)研究多孔介質(zhì)內(nèi)熱濕傳遞的理論并不完善，所以理論模型還需要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證。cammerer測(cè)定了墻體含濕量，研究了含濕量對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響。tenwofde、yang對(duì)不同結(jié)構(gòu)的墻體進(jìn)行了熱濕實(shí)驗(yàn)，研究了材料的熱濕性能。stewart 和william實(shí)驗(yàn)研究了空氣壓差對(duì)水蒸氣遷移的影響。hosni等針對(duì)混凝土墻體內(nèi)熱濕傳遞進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。roels等人用顯微焦測(cè)x射線的方法研究了多孔材料中的液態(tài)水流動(dòng)。rafik等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了非等溫水分遷移的改進(jìn)的二維luikov模型。m·qin

4、開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)裝置。對(duì)樣品內(nèi)非穩(wěn)態(tài)溫度和水分分布的演化進(jìn)行了測(cè)量。還提出了確定溫度梯度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法。arambula等實(shí)驗(yàn)測(cè)得多種材料內(nèi)的水蒸氣遷移系數(shù)。desta等搭建了實(shí)際氣候下足尺寸輕質(zhì)墻體實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)研究其熱濕遷移過(guò)程。3結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)近百年的研究，對(duì)多孔材料的熱濕問(wèn)題建立了比較成熟的數(shù)學(xué)模型。但是由于其傳遞機(jī)理復(fù)雜，影響因素難以確定且不同材料參數(shù)差別較大等原因，目前的分析方法和研究模型具有一定的局限性。熱濕傳遞的研究還需要進(jìn)一步完善。參考文獻(xiàn)1 i.budaiwi，r.el-diasty，a.abdou.modeling of moisture and thermal transient

5、 behavior of multilayer non-cavity wallsj.building and environment，1999（34）：537-551.2 matsumto m，hokoi s，hatano m.model for simulation of freezing and thawing processes in building materialsj.building and environment， 2001（36）：733-742.3 fitsum tariku.transient model for coupled heat，air and moisture

6、 transfer through multilayered porous mediaj.international journal of heat and mass transfer，2010（53）：3035-3044.4 gerson henrique dos santos，nathan mendes.heat，air and moisture transfer through hollow porous blocks j.international journal of heat and mass transfer，2009（52）：2390-2398.5 win-jin chang.

7、an analytical solution to coupled heat and moisture diffusion transfer in porous materialsj.international journal of heat and mass transfer，2000（43）：3621-3632.6 noel d etl.a study of coupled heat and mass transfer across a porous building component in intertropical conditionsj.energy and buildings，

8、2009（41）：461-469.7 hosni m.h.etl. experimental results for diffusion and infiltration of moisture in concrete masonry walls exposed to hot and humid climatesc.ashrae tr.1999，105（2）：191-203.8 yang w.experimental study of hydrothermal properties for building materialsd.montreal：concordia university，20

9、07.9 rafik belarbi.experimental and theoretical investigation of non-isothermal transfer in hygroscopic building materials. building and environment，2008（43）：2154-2162.10 menghao qin，rafik belarbi.coupled heat and moisture transfer in multi-layer building materialsj.construction and building materials， 2009（23）：967-975.11 arambula e，etl.experimental measurement and numerical simulation of water vapor diffusion through asphalt pavement materialj.journal of material in civil engineering，2010（22）：588-598.12 destatz，langmans j，roels s.experim