含纳米CuO石蜡玻璃窗光热特性影响分析征文.pdfVIP

含纳米CuO 石蜡玻璃窗光热特性影响分析 1 *2 3 4 5 张成俊 ，李栋 ，张国君 ，刘昌宇 ，吴洋洋 （东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆, 163318） 摘 要：含石蜡玻璃窗填充纳米颗粒可改善其热性能，但影响其透光性能，调节颗粒参 数可优化其光热性能。以含氧化铜纳米颗粒石蜡玻璃窗为研究对象，建立含纳米颗粒石蜡玻 璃窗一维光热传输模型，采用有限差分法和光线跟踪法求解模型，研究颗粒浓度、粒径对玻 璃窗光热传输的影响。结果表明：纳米颗粒粒径增加或浓度减少，玻璃窗内表面峰值热流和 温度升高，石蜡融化或凝固速率加快。 关键词：颗粒参数；石蜡；玻璃窗；光热特性 Optical and Thermal Properties of Glazed Window contained Nano-CuO Paraffin Zhang Chengjun 1, Li Dong2, Zhang Guojun3, Liu Changyu4, Wu Yangyang5 (School of Architecture and Civil Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China) Abstract: The thermal properties of PCM-filled glazed windows can be improved by adding nanoparticles, but the transmittance of the windows is affected. The optical and thermal properties can be optimized by adjusting the particle parameters. The one-dimensional optical and heat transfer model of glazed windows contained nano-PCM was established based on finite difference method and ray tracing method, and the effects of particle concentration and particle size on the optical and thermal transmission of glass windows were studied. The results show that increasing particle size or decreasing the volume concentration of nanoparticles, the peak heat flow and surface temperature increase as well as the rate of the melting or solidification of paraffin wax. Keywords: Particle parameters; paraffin; glass windows; photo-thermal proper 0 前言 [1] [2] 我国建筑能耗约占社会总能耗的40% ，其中窗户玻璃的能耗超40% ，提高建筑窗户 热工性能对建筑节能至关重要[3-4] 。 石蜡作为一种储能密度大、吸放热近似恒温的相变材料，在玻璃围护结构应用已成为建 筑节能领域的研究热点之一。例如，Francesco 等人[5]发现与传统玻璃窗相比，双夹层相变 玻璃窗可提高室内热舒适性。然而，石蜡导热性差导致其蓄放热慢，影响玻璃围护结构透光 性能[6] 。 基金项目：国家自然科学基金（No）；东北石油大学“国家基金”培育项目基金（No.2017PYZL-09 ） 作者简介：张成俊（1993- ），男，硕士，邮编：163318，通讯地址：黑龙江大庆东北石油大学土木建筑工 程学院，电话：1320459657