[发明专利]一种围护结构热阻现场检测数据分析方法

摘要

一种围护结构热阻现场检测数据分析方法，针对目前围护结构热阻现场检测结果处理方法存在的缺点，建立了一种考虑风速影响状况下的围护结构热阻现场检测数据分析方法。该方法所需要设置的参数少，编程计算简单，对非稳态状况下检测数据也能实现很好的处理。现场检测时只需要将温度、热流、风速等参数读入即可方便计算出围护结构的热阻。该方法在围护结构不达到稳态状况下也可实现对测量结果的处理，缩短了测量时间，可以大大降低检测的工作量，提高检测精度。

主权项

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。