[发明专利]一种围护结构热阻现场检测数据分析方法

权利要求书

1、一种围护结构热阻现场检测数据分析方法，其特征在于：

首先忽略侧向传热的影响，墙体传热为一维非稳态传热过程，其边界条件为内外壁面对流边界条件，从墙体传热控制方程的伽辽金有限元方程出发，并将室内、室外对流边界条件代入即得墙体传热的有限元特征式

CT·+KT+Q=0]]>

式中：C为热容矩阵

K为热传递矩阵

T结点温度列阵

Q温度载荷列阵

设存在一个矩阵B使下式成立

CB·+KB=Q]]>

引入矩阵B来代替边界条件引起的温度载荷列阵Q，有限元特征式转化为：

CA·+KA=0]]>

式中：A含有原有温度列阵和附加矩阵，A＝{T，B}

将墙体考虑为线性系统，即温度是时间的函数，将矩阵A分为两部分，一部分用a来表示，包括内、外两个壁面结点的温度序列和热流附加矩阵；另一部分为墙体内部其它结点的温度序列；假设温度是时间的p+1阶函数，对温度进行p+1阶差分，根据A的分解矩阵将围护结构传热方程转化为p阶微分方程形式：

M0a+M1a·+M2a··+...+Mp∂pa∂τp=0]]>

式中：M矩阵由围护结构几何特性及热物性决定

a矩阵包含内外壁温度结点和热流附加矩阵

将p阶微分方程的近似解写成时间域内的插值形式，并对近似解进行加权残值运算，得到关于围护结构内外壁壁面温度、空气温度、内壁热流、室外风速的数据分析方法：

q0=d1Ti,0+d2Te,0+d4h0(T∞,0-Te,0)+Σj=-n-1β1,j(Ti,j-Ti,0)+]]>

Σj=-n-1β2,j(Te,j-Te,0)+Σj=-n-1β3,j(qj-q0)+Σj=-n-1β4,j[hj(T∞,j-Te,j)-h0(T∞,0-Te,0)]]]>式1

+Σj=1nψ1,j(Ti,j-Ti,0)+Σj=1nψ2,j(Te,j-Te,0)+Σj=1nψ3,j(qj-q0)]]>

-Σj=1nψ4,j[hj(T∞,j-Te,j)-h0(T∞,0-Te,0)]]]>

式中：T为温度

q为热流

d、β、ψ为未知参数

h为表面换热系数，h_j＝10.4+4.48v_j(v_j为j时刻外壁面风速)

下标i表示内壁面；e表示外壁面；∞为外壁空气；0，j均表示时刻；

稳态风速为零，内外壁温相同时，热流为0，式1可转化为：

0=d1Ti,0+d2Te,0⇒d1=-d2]]>

稳态风速为零，内外壁温不同时，内外壁热流相同，式1可转化为：

q₀＝d₁T_i，0+d₂T_e，0+d₄q₀

通过两种情况下的分析得出围护结构的热阻为：R=1-d4d2]]>

在该模型中共有8n+2个未知量，因此根据测量数据写出大于8n+2个方程组成方程组，根据最小二乘法求解方程组得到热阻R。