论文题目: 随机室内发热量下空气调节系统模拟分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 土木工程
作者: 燕达
导师: 江亿
关键词: 随机室内发热量,空气调节系统,模拟分析,域计算
文献来源: 清华大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文通过分析空气调节系统在实际运行中出现的问题,指出在空气调节系统的设计阶段需要采用全工况模拟分析的方法对设计方案进行校核,从而定量地评估各种空调系统方案运行中有可能产生的问题。对于大型商业建筑,室内发热量是影响室内热环境的主要因素,而室内发热量随时间的变化和在空间上的分布体现出非常明显的随机性特点,这些随机性是导致空气调节系统出现冷热不匀等现象的主要原因。目前空调系统模拟中通常采用确定的作息方式对室内发热量进行描述,由于这种描述方式不能反映室内发热量的随机性,使得模拟计算无法准确地预测系统在实际运行中可能发生的现象,甚至会得到和事实相反的结论。为了使模拟分析能够反映客观实际,需要采用一个室内发热量的变化范围作为模拟输入条件,使得全工况模拟分析不仅仅包括各种室外气象的全面校核,也对室内发热量的各种状况进行各态遍历性分析,从而全面地检验系统在实际运行中可能出现的问题,最终达到优化设计和提高设计水平的目的。为了解决以上问题,本论文提出并建立了一套对域进行运算的数学方法,论文中详细给出了对域计算的定义、计算方法以及计算方法的证明,该方法可以定量计算随机因素和控制调节手段共同作用下的结果,并通过计算实例,说明了域计算的过程及应用。本文将提出的域计算方法运用于空气调节系统模拟分析方法之中,从而建立了随机室内发热量下空气调节系统模拟方法。为了说明该方法的有效性,将此方法与蒙特卡洛方法的计算结果进行了比较和分析。最后,论文将随机室内发热量下空气调节系统模拟方法应用于工程案例,并与确定性方法的模拟结果进行了比较,说明了新方法的优越性。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 空气调节系统方案设计中的模拟分析方法
1.1.1 空气调节系统方案设计
1.1.2 空气调节系统设计中出现的问题
1.1.3 采用全工况模拟的方法辅助设计
1.2 室内发热量的随机特点
1.2.1 室内发热量是影响室内热环境的主要因素之一
1.2.2 室内发热量的变化规律
1.3 目前在模拟计算中室内发热量的处理方法
1.3.1 目前模拟计算中定义室内发热量的方法
1.3.2 工程应用中出现的问题
1.3.3 矛盾、困难和不足
1.4 建筑环境领域对随机室内发热量处理方法的研究现状
1.4.1 微分敏感性分析和蒙特卡罗方法
1.4.2 用于空调系统设计的全年双负荷曲线分析法
1.4.3 供热空调系统保证率设计
1.5 本课题的研究内容、思路及方法
1.5.1 提出问题
1.5.2 研究思路
1.6 本章要点
第2章 域的基本计算方法
2.1 引言
2.2 不确定性问题的研究现状
2.2.1 随机过程分析：蒙特卡罗法
2.2.2 灰数
2.2.3 对策论
2.3 域的定义及性质的介绍
2.3.1 基本假设
2.3.2 基本定义
2.4 域的计算方法及证明
2.4.1 外确域的计算方法及证明
2.4.2 内确域的计算方法及证明
2.4.3 物理意义
2.5 域的简单计算
2.5.1 加法计算
2.5.2 减法计算
2.5.3 内确域计算中几个基本性质及证明
2.5.4 计算算例
2.6 域计算的图解法
2.7 采用最优化方法进行域的计算
2.8 域计算的算例
2.9 本章要点
第3章 随机室内发热量下空调系统模拟方法
3.1 基本思路
3.1.1 空气调节系统的设计内容
3.1.2 已知条件和需要解决的问题
3.1.3 总体思路
3.2 采用状态空间法建立房间热平衡方程
3.3 确定系统送风温度
3.3.1 确定各房间需要的送风温度范围
3.3.2 确定系统送风温度范围
3.4 计算各房间室温范围
3.4.1 确定各房间温度的域
3.4.2 当室温内确域的计算结果为AND 域
3.4.3 当室温内确域的计算结果为OR 域
3.5 计算结果的意义
3.6 本章要点
第4章 计算结果的比较和分析
4.1 比较的基本思路
4.2 比较案例介绍
4.3 变风量系统+0～25W/M2 随机发热量
4.4 变风量系统+0～50W/M2 随机发热量
4.5 定风量系统+0～25W/M2 随机发热量
4.6 定风量系统+0～50W/M2 随机发热量
4.7 本章要点
第5章 工程案例分析
5.1 工程案例一
5.1.1 案例介绍
5.1.2 确定室内发热量下定风量系统模拟结果
5.1.3 随机室内发热量下定风量系统模拟结果
5.1.4 确定室内发热量下变风量系统模拟结果
5.1.5 随机室内发热量下变风量系统模拟结果
5.1.6 两种方法计算结果的比较和分析
5.2 工程案例二
5.2.1 案例介绍
5.2.2 确定室内发热量下定风量系统模拟结果
5.2.3 随机室内发热量下定风量系统模拟结果
5.2.4 确定室内发热量下变风量系统模拟结果
5.2.5 随机室内发热量下变风量系统模拟结果
5.2.6 两种方法计算结果的比较和分析
5.3 本章要点
第6章 总结
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
发布时间: 2008-04-18
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