暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２００９年第３９卷第２期专题研讨・ｉ９・新型低温热水地板辐射供暖结构层传热数学模型大庆石油学院刘晓燕☆张兰双徐颖摘要同时考虑了地板结构层向下层房间传热及地板层上表面与各个墙之间的多面辐射换热，建立了地板辐射供暖结构层传热物理及数学模型。并将模拟计算结果与实测结果进行了对比分析，验证了模型及计算方法的正确性。关键词地板辐射供暖传热模型ＨｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｄｅｌｆｏｒｆｌｏｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅＩａｙｅｒｏｆｔｈｅＩＯｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｔｅｒｆｌｏｏｒｐａｎｅｌｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍＢｙＬｉｕＸｉｏｏｙｏｎ★，ＺｈｏｎｇＬｏｎｓｈｕｏｎｇａｎｄＸｕＹｍｇＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｂｅｔｗｅｅｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｌｏｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｔｏｔｈｅｒｏｏｍｉｎｔｈｅｌｏｗｅｒｓｔｏｒｅｙａｎｄｔｈｅｒａｄｉａｎｔｈｅａｔｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｔｈｅｆｌｏｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌａｙｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｓｕｒｆａｃｅｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ．ＣｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎＫｅｖｗｏｒｄｓｍｅｔｈｏｄｓ．ｔｒａｎｓｆｅｒ，ｍｏｄｅｌｆｌｏｏｒ，ｒａｄｉａｎｔ，ｈｅａｔｉｎｇ，ｈｅａｔ★ＤａｑｉｎｇＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｄａｑｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ０引言大量的理论和试验研究证明地板辐射供暖总体比传统的散热器供暖节能３０％［１］，是目前建筑节能的一种有效方法。地板结构层传热计算是低温热水地板辐射供暖系统设计及运行管理的基础，相关研究国内外文献中已有大量论述。但多数研究者在进行辐射换热计算时，将围护结构内表面等效成一个表面，采用地板表面和等效表面两个灰体表面组成封闭系统模型，这种简化模型对于有外墙的房间显然是不合理的。在对流换热计算中，多采暖结构层导热物理模型如图１所示。图中上表面为地板表面，下表面为下层房间顶棚表面，由于整个房间传热管间距为定值，所以取埋管中心线和传热管壁面的半圆弧线为左边界，右边界为相邻两根传热管的对称中心线，研究的区域为准矩形。边界２边界１用水平板热面朝上的大空间自然对流模型㈣］，而这种方法只有当房间较大时才适用；在进行传热计算时都将地板结构层下表面视为绝热睁６Ｉ，但实际上地板下表面是向下层房间散热的。由此可见，需要对低温热水地板辐射供暖的传热问题进行更深入的分析与研究，使计算模型更符合实际，为设计及运行管理提供更准确的理论依据。１图１地板辐射供暖结构层导热物理模型２数学模型地板辐射供暖结构层传热过程复杂，边界条件☆刘晓燕，女。１９６２年１０生，博士，教授１６３３１８大庆石油学院土木建筑工程学院（０４５９）６５０３０７２物理模型忽略管道沿轴向的传热，取二维横截面为研究对象，传热管道垂直纸面方向敷设，其地板辐射供Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｅｎｅｏｇｇｏｎｇｃｈｅｎｇ＠１２６．ｃｏｔｓ收稿日期：２００７－０４－１９修回日期：２００７一０７—１３万方数据・２Ｄ・专题研讨暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２００９年第３９卷第２期多样，很难进行理论求解，但为了有利于指导工程实际，可进行一定的简化，假设如下：蟊ａ２ｔ十丽Ｄ２ｔ一０２．２边界条件（ｏ＜ｚ＜Ｌ，ｏ＜Ｙ＜Ｈ）（１）１）热源温度恒定，热水流量为定值；２）在地板与墙体连接处敷设一定厚度的保温材料，视为绝热；由图１的物理模型可见，地板结构层热量传递共有５个边界。一是传热管内热水与管壁进行的３）传热管与埋管层材料接触良好，各覆盖层之间接触良好，忽略接触热阻；４）各层材料均质且为恒物性；５）管内热水流动为稳定流动；６）当布管间距远远小于布管长度时，因为沿管子轴线方向温度变化缓慢，假设沿轴线方向温度不变，即盘管表面温度是...