中文摘要：

基于场协同原理对无盖板渗透型太阳能集热器（简称UTSC）耦合流动换热过程进行了模拟，分析了UTSC强化换热的物理机制。利用边界层理论和热平衡原理，建立了UTSC热性能仿真数学模型，对UTSC热性能进行了数值分析。开发了UTSC试件，建立了UTSC热性能实验台，在室外瞬态条件下对UTSC的热性能进行了实测研究，定量分析了集热器外表面颜色对其热性能的影响。将UTSC试件与进口集热器进行了对比实验研究，结果表明UTSC试件的热性能优于进口集热器。通过流动显示技术和红外热像测温技术，实测了UTSC试件表面流动状态和温度分布。对系统风机双位控制模式下集热器表面温度的变化规律进行了实测分析，确定了系统风机双位控制模式对集热器热性能的影响。利用流动显示技术对系统风机停止运行后空气间层中被加热空气的外逸强度进行了定性分析，确定了系统风机双位运行模式的可行性。对UTSC覆盖墙体和裸露普通墙体的内外表面温度进行了测量，确定了UTSC对墙体传热量的影响，分析了UTSC的被动节能效果。取得的研究成果超出预期范围，为后续研究和推广应用建筑一体化太阳能空气加热系统奠定了基础。