房间热压自然通风的影响因素

论文题目: 房间热压自然通风的影响因素

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

作者: 隋学敏

导师: 官燕玲

关键词: 热压自然通风,数值模拟,速度场,温度场,有效热量系数,中和面

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 建筑节能和改善室内空气品质是建筑可持续发展的两大主题。自然通风是实现建筑可持续发展的一种重要技术。自然通风的驱动力分为风压和热压。由于室外风压不稳定,目前的设计规范中只考虑热压作用下的自然通风。因此,探求房间热压自然通风规律对自然通风系统的设计和控制,以及自然通风技术的有效利用具有重要意义。 单纯热压作用下的自然通风房间,室内空气温度分布存在明显上下分层现象。因此,前人提出了有效热量系数m。m值的大小代表散入工作区的热量占室内总余热量的多少,在自然通风设计中具有重要意义。然而m值是有余热房间空气温度分布的综合反映,确定m值是一个很复杂的课题。目前的采暖空调设计规范中,m值的确定是采用了前苏联学者通过模型实验来得出的结果,用于工业厂房的通风设计。这组m值对于热源强度不大、房屋高度较小的民用建筑是否适用还有待于进一步探讨。鉴于此基础上,笔者重新审视房间热压自然通风,以民用建筑为研究对象,建立了房间热压自然通风的物理模型,选择了合适的数学模型,采用FLUENT6.1计算流体力学软件进行数值模拟计算。考虑了各种影响室内空气温度分布的因素,进行了大量的数计算,力求找出影响房间热压自然通风的主要影响因素及影响规律。 在数值模拟中,笔者主要研究热源强度、热源面积、热源高度、双热源间距、进排风高差、进风口面积、排风口的布置形式以及房间高度等因素的变化对室内自然通风状况的影响,分析了各影响因素变化时,室内流场、速度场、温度场的变化规律,给出了自然通风量、进排风温差、有效热量系数以及中和面高度,并分析了它们的变化规律,为民用建筑热压自然通风设计提供了理论依据。

论文目录:

1 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 自然通风的类型

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题研究内容及研究意义

1.5 研究方法及工具

1.5.1 自然通风的主要研究方法：

1.5.2 研究工具

2 热压自然通风的理论机理

2.1 热压的计算

2.2 热压作用下自然通风量的计算

2.3 中和面的高度

2.4 热分层高度

2.4.1 热分层高度的概念性分析

2.4.2 热分层高度求解公式的研究现状

2.5 温度效率

3 物理模型的建立及数学模型的初步分析

3.1 物理模型的建立

3.2 紊流及其数值模拟方法概述

3.2.1 紊流现象概述

3.2.2 紊流的数值模拟方法

3.2.3 紊流基本模型及控制方程

4 利用FLUENT软件计算时模型的选择及采用的数值方法

4.1 FLUFNT软件简介

4.1.1 软件的组织形式

4.1.2 FLUENT的软件求解步骤

4.2 模型的简化处理

4.3 计算区域的确定及网格的划分

4.4.选用的计算模型

4.4.1 k-ε两方程模型

4.4.2 紊流模型对近壁处的处理

4.5 物性参数

4.6 操作条件

4.7 边界条件

4.7.1 本课题所定义的边界条件

4.7.2 多孔跳跃边界条件

4.8 松弛与亚松弛

4.9 差分格式(DISCRETIZATION SCHEME)

5 数值模拟结果与分析

5.1 热源强度对室内自然通风的影响

5.1.1 数值模拟结果

5.1.2 通风量及排风温度随热源强度的变化规律

5.1.3 气流分布

5.1.4 温度场分布

5.1.5 有效热量系数m的变化规律

5.1.6 中和面高度分析

5.1.7 小结

5.2 热源占地面积对室内自然通风的影响

5.2.1 数值模拟结果

5.2.2 通风量及进排风温差的变化规律

5.2.3 速度场分布

5.2.4 温度场分布

5.2.5 有效热量系数m及温度效率η的变化规律

5.2.6 中和面高度

5.2.7 小结

5.3 热源高度对室内自然通风的影响

5.3.1 数值模拟结果

5.3.2 通风量及进排风温度的变化规律

5.3.3 速度场分布

5.3.4 温度场分布

5.3.5 有效热量系数

5.3.6 中和面高度

5.3.7 小结

5.4 双热源对室内自然通风的影响

5.4.1 数值模拟结果

5.4.2 排风量及排风温度随双热源间距的变化规律

5.4.3 速度场

5.4.4 温度场

5.4.5 有效热量系数及中和面

5.4.6 小结

5.5 进出风口中心高差对室内自然通风的影响

5.5.1 数值模拟结果：

5.5.2 通风量及进排风温差的变化规律

5.5.3 速度场

5.5.4 温度场

5.5.5 有效热量系数和中和面高度分析

5.5.6 小结

5.6 进风口面积对室内自然通风的影响

5.6.1 数值计算结果

5.6.2 通风量及进排风温差的变化规律

5.6.3 速度场的变化

5.6.4 温度场的变化

5.6.5 有效热量系数及中和面高度

5.6.6 小结

5.7 出风口的布置对室内自然通风的影响

5.7.1 数值计算结果分析

5.7.2 速度场

5.7.3 温度场

5.7.4 中和面高度

5.7.5 小结

5.8 房间高度对室内自然通风的影响

5.8.1 数值计算结果

5.8.2 通风量及进排风温差的变化规律

5.8.3 速度场

5.8.4 温度场

5.8.5 有效热量系数及中和面

5.8.6 小结

6 结论与建议

致谢

参考文献

发布时间: 2006-03-13

参考文献

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• [6].单开口热压自然通风的实验研究及模拟仿真[D]. 林文.湖南大学2008
• [7].基于热舒适评价模型合肥地区自然通风潜力分析[D]. 胡丽丽.安徽建筑大学2017
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