纤维复合相变混凝土内传热的模拟与试验研究的开题报告

纤维复合相变混凝土内传热的模拟与试验研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着建筑节能的要求不断提高，纤维复合相变混凝土因其良好的储热性能和隔热性能，成为建筑节能领域研究的热点之一。纤维复合相变混凝土是一种通过加入相变材料（PCM）实现储热功能的混凝土，可以通过吸收和释放相变热来维持室内恒温。相比于传统的储热材料和隔热材料，纤维复合相变混凝土可以实现热质量的高密度储存和迟滞释放，能够更好地适应夜间和白天的温度波动。然而，纤维复合相变混凝土作为一种新兴材料，其传热性质和它对室内温度的影响尚未完全研究透彻。因此，研究纤维复合相变混凝土内传热机理和传热性质，对于合理利用其节能优势、增强建筑隔热性能、优化建筑设计具有巨大的研究意义。二、研究内容本研究的主要内容包括：1.纤维复合相变混凝土的制备及基本性能测试。对相变材料的选择、掺量以及掺杂纤维等参数进行优化，制备纤维复合相变混凝土并对其基本性质进行测试。2.纤维复合相变混凝土内传热机理的理论分析。对纤维复合相变混凝土的结构和热学性质进行研究，建立其内部传热数学模型，并通过数值模拟方法探究其传热机理和影响因素。3.纤维复合相变混凝土内传热性能的试验研究。通过建立相应的试验系统，测量纤维复合相变混凝土内的温度分布和传热性能。4.实验数据分析与模拟结果对比。将试验数据与模拟结果进行对比，验证模拟方法的准确性，并进一步优化建立的模型。三、研究方法本研究主要采用的方法包括：1.外文文献研究法。收集国内外相关文献，对纤维复合相变混凝土和相变材料的性质、传热特性和研究现状进行了解和分析。2.理论分析法。运用传热学原理，建立纤维复合相变混凝土内部传热模型，探究其传热性能的变化规律。3.数值模拟法。利用有限元软件（如Ansys等）建立相应的数学模型，模拟纤维复合相变混凝土的传热性能，并对模拟结果进行分析和优化。4.实验研究法。建立相应的试验系统，测量纤维复合相变混凝土内部的温度分布和传热性能，并分析试验数据与模拟结果的差异。四、预期成果本研究预期能够：1.为纤维复合相变混凝土的制备提供一定的参考，以及相应的基础性能数据。2.研究纤维复合相变混凝土内部传热机理，探究其热学性质的变化规律。3.通过数值模拟方法对纤维复合相变混凝土的传热性质进行分析和优化。4.通过试验研究方法，验证模拟结果的准确性，更好地探究纤维复合相变混凝土的内部传热性能特点。五、研究进度安排该研究的时间安排如下：第一年：1.收集文章国内外相关文献，进行文献综述。2.优化制备纤维复合相变混凝土的参数，对基本性能进行测试。第二年：1.建立纤维复合相变混凝土的传热模型，并进行数值模拟。2.搭建试验室，测量纤维复合相变混凝土的内部传热性能。第三年：1.对试验数据和模拟结果进行分析和对比。2.完成论文写作和答辩准备。六、参考文献1.XiaoY,etal.Experimentalstudyonthermalperformanceofreinforcedconcretewithphasechangematerials.EnergyandBuildings,2011,43(10):2803-2808.2.ZhangL,etal.Preparationandthermalenergystoragepropertiesofphasechangecompositesincorporatedwithsurfacemodified-grapheneoxide.EnergyConversionandManagement,2015,98:529-537.3.孙鹏，李学明.纤维复合相变混凝土的研究进展[J].建筑材料学报，2017，30(3)：635-644。4.吴秋男，朱彤，李生权.纤维复合相变混凝土的制