节能型热通道光伏幕墙热气流计算与实验研究

 分析了太阳能电池的转换效率受工作环境温度的影响变化规律。研究了双层幕墙在强迫通风及温差作用下所引起的热气流流动状态和规律,建立了相关的流场和温度场状态方程组,并计算了双层玻璃幕墙夏季热气流对建筑和太阳能电池组件的降温性能。最后完成了节能型热通道光伏幕墙的一个实体模型试验,并和计算结果加以对比分析。     

双幕墙风压缩尺效应及其产生机理的数值分析

将可实现k-ε湍流模型与非平衡壁面函数搭配使用,对带L型和一字型双层幕墙的矩形建筑的原型、1:10及1:100的缩尺模型进行计算流体动力学(CFD)建模分析,研究缩尺刚性模型风洞试验中由于双层幕墙廊道间距缩尺导致模型与原型的压力系数差异.通过对双层幕墙通风廊道内的气流流动和沿程阻力的分析,阐述了产生缩尺效应的内在原因.对L型双层幕墙,当处于幕墙廊道内气流流动较强的风向角时,廊道内沿程阻力对廊道内平均内压的影响较大,缩尺效应通过沿程阻力对内压产生影响,而且随着模型缩尺比的减小而增大;当处于廊道内气流流动较弱的风向角时,沿程阻力对内压影响不大,相应的缩尺效应也不明显.对一字型双层幕墙,在所有风向角下,其廊道内气流流动均较弱,因此缩尺效应对一字型双层幕墙平均内压的影响很小.     

太阳辐射作用下双层玻璃幕墙热通道的节能计算与实验研究

研究在不同太阳辐射作用下双层玻璃幕墙热通道气流，建立相关的流场和温度场状态方程组，计算双层玻璃幕墙冬季增热保温和夏季热气流降温的节能性能。通过双层玻璃幕墙的实体模型试验，观察流场结构，温度场变化，实测相关参数。最后开发有限分析计算软件，并给出计算实例。     

百叶窗式脱水器阻力计算的数学模型及编程

分析了百叶窗式脱水器弯曲通道内气流流动状态，确定了气相流畅的控制方程和边界条件，建立了计算弯曲通道内流动阻力的有限差分的数学模型及计算机程序，得到了理论计算值与实验结果相吻合的效果。该方法也适用于其它形状弯曲通道的流动阻力计算．     

弯曲通道内气流流动阻力的计算和验证

分析了弯曲通道内气流流动状态，确定了气相流场的控制方程和边界条件，建立了通道内计算流动阻力的有限差分的数学模型和计算机程序，通过理论计算和实验分析了流道的几何参数对阻力的影响，计算结果与实验数据相符合。     

双层幕墙热气流流体动力学热工模拟

 在强太阳热辐射条件下,双层幕墙强迫送风热气流（简称强化热气流）流量及热功率显著增加。建立三维流体动力学模型及边界条件,采用FLUENT软件对双层幕墙热气流及强化热气流进行热工模拟,求得双层幕墙在无遮阳、遮阳百叶全开、遮阳百叶封闭三种工况下的温度及速度分布图,解析强化热气流的成因。最后再通过实验验证。     

双层玻璃幕墙的CFD模拟与设计优化

简述了双层玻璃幕墙的节能原理。应用CFD技术对夏季简化的双层玻璃幕墙模型进行热工分析,揭示了热通道内的气流运动规律,指出双层玻璃幕墙存在的问题,并比较了几种不同设计方案的差异。最后,计算出幕墙综合传热系数和热效率两个关键参数,可为双层玻璃幕墙的工程设计提供参考。     

节能型热通道智能光伏幕墙控制系统设计及应用

提出了一种节能型热通道智能光伏幕墙的光伏建筑一体化构想,结合双层玻璃幕墙热通道气流隔热和光伏电池发电的功能优势。介绍了节能型智能幕墙系统的构成特点和工作原理,并应用于智能控制系统及其电路设计。     

夏季工况双层皮玻璃幕墙综合传热系数计算模型

选取适用于夏热冬冷地区的箱体式双层皮玻璃幕墙作为研究对象,建立物理模型.分析该形式幕墙的传热机理,建立能量平衡方程,并给出方程中玻璃和遮阳装置总吸收率以及等效辐射换热系数的计算公式.采用CFD(computational fluid dynamics)方法确定了通风腔中的平均气流速度.结合传热机理,分析了其热阻的构成,给出了总热阻的计算方法,最后求得综合传热系数.     

用贴体正交曲线网格求解二维复杂几何域对流扩散问题

文章结合有限差分法和边界元法的优点,利用贴体正交曲线网格和有限控制体积积分来分析二维复杂几何域对流扩散问题.叙述了构作贴体正交网格的边界元技术,推导了通用微分方程形式下粘性可压缩层流流动动量方程和紊流流动时均动量方程的源项表达式,给出了曲壁通道内紊流流场的计算实例和实验测量结果.     

幕墙杆索结构有限分析计算方法的研究

阐述玻璃幕墙杆索结构的有限分析计算方法.首先将结构简化为受多点荷载作用的变截面梁,建立其变形后弯曲与轴向位移的耦合微分方程,接着将变截面梁分成任意小单元,在小单元段将方程解耦,利用边界条件和连接条件,建立传递矩阵将局部解析解化为全局数值解,并进行稳定性计算,最后根据工程实例设计实验,结果表明该方法是精确有效的.     

玻璃幕墙建筑的火灾特性

为分析幕墙建筑的火灾危险性,借助FDS模拟软件,建立全尺寸双层玻璃幕墙建筑模型,并对低楼层火灾特性进行数值模拟。结果表明:发生火灾时,双层幕墙间温度近似"V"字型分布;随着幕墙间距的增加,幕墙侧面高温点增多,玻璃随机炸裂的危险性急剧增大;随着时间的增加,起火房间的高温点向幕墙转移;起火房间内的CO浓度较高,且高层房间的CO浓度高于低层房间。该结果为幕墙建筑火灾防范提供了理论依据。     

基于格子玻尔兹曼方法的双液滴撞击壁面液膜的热特性演化过程

为了研究并排双液滴撞击覆有液膜的高温壁面过程中壁面热流密度分布特征,基于水热耦合双分布函数格子玻尔兹曼伪势模型,探究了液滴间距、撞击速度和液相黏滞系数在不同时刻对壁面瞬时热流密度分布的影响。结果表明：低温液滴的扩散与下潜导致撞击区和中心射流区的壁面与液膜之间的温度梯度上升,引起撞击区和中心射流区壁面热流密度骤增。撞击区传热形式以对流传热为主,静态区受液冠处速度不连续性影响,其传热形式以扩散传热为主。双液滴撞击速度增大导致液滴下潜和扩展程度加深,液膜内部对流传热增强。双液滴间距增加引起双液滴内侧液冠在液膜内扩展空间增大,造成瞬时壁面高热流密度区域面积增加,利于散热。此外,更大的液相黏滞系数增大了液滴撞击液膜过程中的黏滞耗散,降低低温液滴的下潜程度和撞击区的液膜流场对流强度,导致壁面热流密度峰值减小。     

单层正交索网结构有限分析计算方法及实验研究

建立了幕墙正交索网结构的计算力学模型,研究单层索网在网点分配荷载及预张力作用下的平衡方程、位移协调和变形体位能驻值方程,构成多变元的非线性耦合方程组。采用有限分析法将非线性耦合方程组解耦,寻求局部解析解再转化为全局数值解。设计小尺度实际模型在多点荷载作用下的内力和变形的实验。最后给出相关算例。     

新疆焉耆日光温室热环境差异性分布的研究

为了研究日光温室内部热环境的差异性分布,在大寒日期间(2014年1月20-22日)对焉耆地区日光温室后墙和地面不同位点的温度和光照进行了监测和分析。结果表明:地表和后墙表面温度分布的不均匀主要由其表面的太阳辐射能分布不同和传热性能的不同所致。揭帘后,地表总辐射照度表现为由南向北递增,地表温度表现为中部前部后部,各部位温差最大值出现在下午16:00,此时中部地表最高达到29.2℃,而其表面的太阳总辐射照度为264.1 W/m2,小于前部。后墙表面的总辐射照度和温度自上而下递增。盖帘后,地表温度在南北方向上由南向北递增,后墙表面的温度自上而下递增。次日11:00时(揭帘之前)各部位平均温差最小。     

盾构始发端垂直冻结温度场数值分析与现场实测

太原地铁双塔西街站-大南门站区间盾构始发端采用垂直冻结法加固技术。由于盾构始发的特殊性,冻结帷幕的有效厚度能不能保证,是关系到土体加固是否安全的前提。通过建立三维数值模型对该工程冻结帷幕温度场随时间的发展规律展开研究,动态模拟冻结帷幕的演化过程,并且现场实时监测记录了冻结帷幕的温度变化和盐水温度随时间的变化情况,分析了在同一深度处各测温孔测点温度随时间的变化规律,计算了冻结帷幕厚度与冻结帷幕平均温度,验证了盾构是否具备始发的条件。结果表明:实测温度值和数值计算温度值总体趋势基本一致;采用垂直冻结方式、三排冻结管冻结施工的方案是合理的;用数值模型来模拟冻结帷幕温度场的变化过程是可行的。     

幕墙索网结构有限分析计算方法的研究

建立幕墙由m根横向索、n根竖向索组成的正交索网结构的计算力学模型,在网点分配荷载及预张力作用下,列出钢索变形后的平衡方程、位移方程和弹性变形位能与外力作功方程,用有限分析方法将竖向索包含n个由2m 5变元组成的非线性方程组,将横向索包含m个由2n 5变元组成的非线性方程组寻求数值解。每一网点要求满足受力平衡及位移连续条件计算钢索的张力和位移。设计有限分析计算程序并进行数值计算,最后给出算例。