供热管道保温层厚度的动态优化数值模拟研究

• 作者: 刘玉灿 张忠兴 苏庆亮 田一 迟尊浩 陈年文 孙慧娣 马明玉 张晓倩 耿梦泽
• 来源期刊: 建筑节能（中英文）
• 学科: 工学
• 关键词: 优化 保温层 傅立叶定律 神经网络 有限元
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 节能改造
• 页码范围: 97-102
• 页数: 6页
• 分类号: TU83
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-9422.2021.02.017

摘要

供热管道保温层厚度的合理选择与设计不仅能够有效降低综合管廊中供热管道的热量损失,而且能大幅降低供热管道保温工程的费用.基于供热管道保温层的构造属性和相关规范要求,针对目前国内外无统一描述供热管道保温层温度变化规律及理论的现状,提出了使用数值模拟与可视化手段相结合的方法表征供热管道及保温层中温度场的变化,并揭示其规律.研究结果表明,对于DN100的供热管道,当保温层厚度为36.8 mm时,供热管道内热媒温度场的变化最为缓慢,管道外表面温度可控制在25℃以下;当外界环境温度变化不大时,管道外表面温度可维持在25℃左右.在上述设计参数条件下,可大幅降低供热管道向外界环境的热量传递速率,有效减少供热管道的热量损失.验证了动态数值模拟法在供热管道保温层厚度模拟设计中的可行性、有效性与准确性,建议方法能为供热管道保温层的设计、铺设及管材生产提供相应的理论支撑与技术指导.