Investigación estructural y optimización de la aplicación de bloque de aislamiento compuesto de ceramsita de escoria activada alcalinamente basada en el método de elementos finitos
Autores: Fan, Xiaona; Guo, Yu; Zhao, Qin; Zhu, Yiyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Investigación estructural y optimización de la aplicación de bloque de aislamiento compuesto de ceramsita de escoria activada alcalinamente basada en el método de elementos finitos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación
Materiales de pared
AASCCIB
Rendimiento térmico
Rendimiento mecánico
Desarrollo sostenible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La investigación y aplicación de nuevos materiales de pared han estado atrayendo cada vez más atención debido a la continua promoción del desarrollo sostenible en la industria de la construcción. Un bloque de aislamiento compuesto de ceramsita de escoria activada alcalinamente (AASCCIB) se utiliza como objeto de investigación. Basado en el método de elementos finitos, se analizan los efectos de diferentes números de filas de agujeros y ratios de agujeros en las actuaciones térmicas y mecánicas de los AASCCIBs utilizando ANSYS CFX. Sobre esta base, se determina el AASCCIB con el rendimiento integral óptimo mediante un análisis de optimización multiobjetivo. Finalmente, el efecto de mejora de la pared de AASCCIB en el entorno térmico interior en relación con una pared de bloque ordinario (OB) se analiza cuantitativamente utilizando ANSYS CFX. Los resultados muestran que el esfuerzo equivalente de von Mises y el coeficiente de transferencia de calor del AASCCIB disminuyen con el aumento en el ratio de agujeros cuando la forma del agujero y el número de filas de agujeros son constantes. tiene el rendimiento integral óptimo entre seis AASCCIBs, con un coeficiente de transferencia de calor y un esfuerzo equivalente de von Mises promedio de 0.446 W/(mK) y 9.52 MPa, respectivamente. En comparación con las temperaturas más bajas y promedio en el interior del edificio con la pared OB, las del edificio con la pared de AASCCIB aumentaron al menos 1.39 y 0.82 gradosC en el solsticio de invierno, respectivamente. La diferencia de temperatura interior disminuyó al menos 0.83 gradosC. Además, la temperatura interior más alta, la temperatura promedio y la diferencia de temperatura disminuyeron al menos 1.75, 0.79 y 1.89 gradosC en el solsticio de verano, respectivamente.
Descripción
La investigación y aplicación de nuevos materiales de pared han estado atrayendo cada vez más atención debido a la continua promoción del desarrollo sostenible en la industria de la construcción. Un bloque de aislamiento compuesto de ceramsita de escoria activada alcalinamente (AASCCIB) se utiliza como objeto de investigación. Basado en el método de elementos finitos, se analizan los efectos de diferentes números de filas de agujeros y ratios de agujeros en las actuaciones térmicas y mecánicas de los AASCCIBs utilizando ANSYS CFX. Sobre esta base, se determina el AASCCIB con el rendimiento integral óptimo mediante un análisis de optimización multiobjetivo. Finalmente, el efecto de mejora de la pared de AASCCIB en el entorno térmico interior en relación con una pared de bloque ordinario (OB) se analiza cuantitativamente utilizando ANSYS CFX. Los resultados muestran que el esfuerzo equivalente de von Mises y el coeficiente de transferencia de calor del AASCCIB disminuyen con el aumento en el ratio de agujeros cuando la forma del agujero y el número de filas de agujeros son constantes. tiene el rendimiento integral óptimo entre seis AASCCIBs, con un coeficiente de transferencia de calor y un esfuerzo equivalente de von Mises promedio de 0.446 W/(mK) y 9.52 MPa, respectivamente. En comparación con las temperaturas más bajas y promedio en el interior del edificio con la pared OB, las del edificio con la pared de AASCCIB aumentaron al menos 1.39 y 0.82 gradosC en el solsticio de invierno, respectivamente. La diferencia de temperatura interior disminuyó al menos 0.83 gradosC. Además, la temperatura interior más alta, la temperatura promedio y la diferencia de temperatura disminuyeron al menos 1.75, 0.79 y 1.89 gradosC en el solsticio de verano, respectivamente.