火炕在中国有着悠久的历史,是北方农村必不可少的采暖设施。将其发扬光大,对农村建筑节能、改善室内环境和生物质燃料的利用具有重要的意义。但迄今为止,火炕主要依照民间的经验来搭建,极少进行过深入的理论研究,因此,阻碍了火炕的创新与推广应用。此外,火炕只能加热其所在房间、不能顾及整幢建筑热环境的弊端,也难以满足农村生活水平日益提高的需要。本项目从流体力学和传热学基本理论出发,探索火炕传热与蓄热的本质,建立火炕蓄热和放热模型,通过深入的实验研究和数值分析,探讨火炕结构、材料、燃烧速率等因素对火炕蓄放热和房间环境温度的影响,剖析火炕热量传递的方式和比例;并进一步结合农村建筑的热负荷特性,构建基于生物质燃料的火炕-火墙-土暖气集成采暖系统,研究系统中各个部分的热流特性和运行调节特性,提高火炕的蓄热性能、集成采暖系统的调节性能以及房间的即热性能。研究成果有望为火炕采暖方式的新突破打下理论基础。