夜间通风降温特性及优化控制方法研究

研究了建筑夜间通风降温特性及其控制方法.选择长沙地区2种不同功能类型的房间作为研究对象,利用建筑能耗模拟分析软件DeST,分析了通风换气时间、换气次数与排风温度之间的关系,研究了不同类型建筑夜间通风降温规律.结果表明,建筑夜间通风的排风温度随通风时间呈对数变化规律;以通风能效最优为目标时,夜间通风存在换气次数和通风时间最优组合,并得到了这个最优组合的确定方法.利用该方法可以实现以通风能效最高为目标的通风系统运行的最优控制.     

客流量对铁路客运站候车室新风量的影响

通过对客运站候车室内客流进行仿真计算,建立CO2体积分数随客流量变化数学模型,利用数值解法对该模型进行模拟求解.采用该模型对不同换气频率时室内CO2体积分数随时间变化规律进行模拟计算.模拟结果表明:CO2体积分数随客流量同步变化,室内空气中的CO2体积分数与客流量呈正相关性;自然通风换气频率为0.4～0.8次/h不能满足旅客舒适度的要求;当机械通风换气频率为2次/h时,新风量可满足室内CO2体积分数要求,若换气频率增加,对室内空气品质的影响会越来越弱.     

夏热冬冷地区居住建筑夜间通风技术的节能分析研究

对利用夏季夜间通风技术改善室内热环境进行了研究,并探讨其适用性及节能潜力.应用DeST软件建立合肥地区某住宅建筑自然通风的模型,由于墙体的蓄热作用,不仅在夜间通风时段,室内热环境有明显的改善,对于次日白天非通风时段的室内热环境也有改善作用.通过设置不同的通风方案比较出夜间通风技术的优越性,通过设置不同的通风次数和通风开始时间等方案,探讨夜间通风技术对次日白天室温的影响程度.最后对合肥市夏季应用夜间通风技术进行了节能潜力的估算.     

建筑室内局部辐射与对流耦合换热的数值模拟

为改善应用辐射板供暖系统的室内热环境,进行了辐射换热模型的理论推导及计算,以分析壁面辐射换热对房间内温度的影响,利用CFD软件研究了辐射换热与自然对流耦合换热的规律及室内温度的变化。结果表明:当换气次数逐渐增大时,室内温度逐渐降低,说明换气次数的增加导致室内对流的作用增大,从而导致辐射换热的作用降低。适当增加室内通风换气的次数,可以保障供暖房间内新鲜空气量,有利于改善室内的舒适性以及避免室内供热量过高时导致室内温度过高。     

层式通风房间垂直温度分布预测方法

基于层式通风房间室内空气流动特性建立了室内垂直温度分布预测模型.该模型将室内空气流动特性与热质平衡方程有机结合,并反映了室内热源强度、墙体辐射及送风参数等边界条件对室内垂直温度分布的影响.通过将模型计算结果与实验数据进行对比分析,发现室内垂直温度预测值与实验数据吻合较好,并在趋势上反映出层式通风房间室内垂直温度的变化特征.因此,本文提出的模型具有较好的预测精度,能够很好地用来指导层式通风系统的实际应用及能耗分析.     

烘焙和通风对室内VOC浓度分布的影响及预测

为了研究烘焙温度和通风量对室内建材散发挥发性有机化合物(VOC)以及室内VOC浓度分布的影响,对现有的VOC散发和传递模型进行了改进.引入温度对建材中VOC的传质系数的影响,并采用文献中的实验数据验证了该模型的正确性.应用该模型计算了建材内部和室内空气中VOC浓度变化.结果表明,换气次数的提高能够加强空气中VOC的稀释,烘焙温度的升高能够加强材料内VOC的传质速率,使VOC向外扩散速率加快,降低建材中剩余VOC的含量,从根源上解决VOC的长期散发问题.从理论上提出和验证了间歇通风烘焙方法是有效降低室内VOC浓度的措施.     

住宅建筑气候适应性通风调控方法

为得出住宅建筑室内可接受热环境的气候适应性通风调控方法,根据适应性模型理论,以aPMV模型为基础,结合重庆地区的调研结果分析得出住宅建筑室内可接受的温度范围;基于状态空间法对重庆地区住宅建筑常用的通风调控技术进行分析研究,包括不同换气次数和分时段设置通风对室内温度的作用分析,从房间温度整体分布角度提出了重庆地区通风技术的分月调控方法;结合室外温湿度等参数的温湿图,具体分析了通风调控对室外气候参数的调控有效区域,得到各月通风调控方法的气候适应性区域。提出的基于室内热舒适适应性模型的可接受热环境的通风调控策略有利于建筑的热工设计和寻求设备的经济运行方式。     

常规岛主厂房通风换气方案的研究

运用雷诺平均法(RANS)对典型工况下核电站常规岛主厂房内的气流组织进行数值模拟,得到了不同条件下主厂房的通风量、工作面温度以及排风温度.通过分析4种不同通风方式的通风量和室内温度分布情况,提出了一种节能的多元通风优化方案.结果表明:数值模拟与试验测量获得的温度场基本吻合;当采用自然进风与机械排风相结合的通风模式时,各层工作地带的温度能够满足室内热舒适性要求.该方法为类似工程通风换气方案的优化设计提供参考依据.     

换气量对地板送风房间可吸入颗粒物浓度的影响

可吸入颗粒物浓度是影响室内空气品质的重要因素.为了研究地板送风空调系统室内空气品质,分析了室内可吸入颗粒物浓度影响因素,建立了关于颗粒物浓度的模型,求出其分析解,并提出"颗粒物浓度准稳定时间"因子作为反映房间颗粒物浓度衰减速度的参数.基于该模型的解析结果,发现换气量是通风时对房间颗粒浓度最重要的影响因素.在一间地板送风全比例模型房间内进行了实验,实验验证了所建立的模型能正确有效地预测可吸入颗粒物浓度的变化.结果表明:加大换气量可以使地板送风空调系统室内可吸入颗粒物浓度降低且颗粒物浓度准稳定时间缩短.     

长沙地区混合通风住宅老年人空调使用行为

为研究混合通风建筑内人员的空调使用行为对建筑能耗的影响,对夏热冬冷地区以老年人为主的住宅空调系统及室内环境进行为期一年的连续监测,收集了气象参数、空调使用率、开启时间、室内的设定温度等数据. 分析表明：夏季和冬季在客厅、餐厅以及主卧开启空调的时间均有所不同. 在夏季,客厅与餐厅的设定温度较为集中,主要为26~28 ℃,主卧的室内设定温度主要为25~29 ℃,三者设定温度的峰值均在27.5 ℃左右;在冬季,各房间的室内设定温度相差不大,频率最高的温度为20.5 ℃. 夏季住宅内老年人日间室外耐受温度约为31 ℃,夜间约为26 ℃;而冬季住宅内老年人日间室外耐受温度约为12 ℃,夜间耐受温度约为8 ℃. 同时建立了空调开启率与环境温度之间的逻辑回归模型、空调开启时间以及室内温度正态分布模型,为研究混合通风住宅建筑空调使用行为提供参考.     

太阳能烟囱强化自然通风的研究现状

 自然通风是一种节能的被动式通风冷却技术,其原理是在由温差引起的热压或风压的作用下驱动室内空间的空气自然流动,与机械通风相比,自然通风具有显著的节能优点。太阳能烟囱利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气,提高温差,从而强化自然通风。本研究介绍了太阳能集热墙体(Trombe)式和倾斜集热板屋顶式两种典型太阳能烟囱的结构及其强化自然通风的基本原理。详细讨论了影响太阳能烟囱通风性能的主要因素,并介绍国内外学者对太阳能烟囱的主要研究方法和相关研究成果。太阳能烟囱的高度和深度(玻璃盖板与集热墙的间距)影响烟囱内空气的温升以及空气的自然对流的流动特点,从而影响了太阳能烟囱的自然通风流量。空气流量随着烟囱深度的增加而增加,但烟囱深度超过一定值后空气流量不增反减。当烟囱的深高比超过2.5后,烟囱出口端会出现逆流,从而抑制了通风量的增加。集热墙的结构以及倾斜角度对太阳能烟囱自然通风效果的影响与地理位置和气候条件等因素有关。研究太阳能烟囱自然通风的理论方法包括基于能量平衡分析的模型和基于计算流体力学的数值模拟。分析了太阳能烟囱自然通风研究中需要改进的问题。     

高层建筑火灾时前室门的流场分析

高层建筑防烟设计的目的是为了防止烟害并对烟气扩散进行控制,高效防烟装置应具有绝对隔烟、自由出入隔烟场所、不影响视野等功能。该文通过对烟气流动的机理分析,讨论了前室门的流场特性,用理论的方法建立了前室门处的流场。根据流线流量原理,提出在火灾时用防烟空气幕控制烟气的扩散。在前人试验研究的基础上,导出防烟空气幕的计算方法。     

特长公路隧道运营网络通风技术

为了给特长公路隧道运营通风提供设计依据,以流体力学为基础,藉以图论理论与方法将隧道通风系统转化为通风网络,利用节点法通风计算软件解算隧道通风网络,根据公路隧道通风照明设计规范及依托工程交通量等具体情况,对隧道左右线各不同交通工况进行通风计算,以按需分风为原则确定合适的通风设备开启数量。在通风解算过程中,将交通风压拟合为隧道内通风量的三次多项式,以轴流风机形式加入通风网络,改变以往采用常量交通风压的计算方法。计算结果表明：隧道近远期通风设计方案均能够满足隧道通风要求,节点法网络通风技术的可行性及适用性较强;左线近期通风中交通风压随着交通车速的降低迅速减小,其在总风压中所占到的比例在5.94%～28.37%之间。     

矿井正常和灾变时期通风网络解算的数学模型

将矿井通风网络中的空气流动作为一维可压缩流体的非定常流动，建立了矿井正常和灾变时期通风网络解算的统一数学模型。在同一实例中，通过与文献所提供结果的比较对模型进行了测试。采用该模型可以模拟出矿井正常通风期间风流定常流动状态、不可压缩风流非定常流动状态和可压缩风流非定常流动状态。结合算例模拟了矿井正常通风和火灾时期风流状态的连续变化过程。     

矿井复杂风网灵敏度求解及其稳定性分析

 为便于计算复杂风网的灵敏度,分析了矿井风网灵敏度和基于灵敏度的风网稳定性的概念,给出了用解析法求解灵敏度的公式,并使用Microsoft Visual C++编制灵敏度计算程序。引入分支风阻易变性系数,优化了基于灵敏度的稳定性计算方法。采用实例分析了灵敏度衰减规律,得出通风构筑物越多系统稳定性越强的结论,这与经验明显不符。针对此矛盾结论,阐明了基于通风构筑物分析与基于灵敏度的稳定性是从风阻的突变与波动两个级别对通风系统稳定性的不同定义,并明确了两种稳定性的重要程度。研究结果有利于正确使用基于灵敏度的风网稳定性进行通风方案优选。     

天安煤矿矿井通风设备浅探

对天安煤矿矿井通风设备风机所需风量及负压、通风机选择、电动机选择、通风能力计算以及反风措施进行了探讨，得出结论：该矿井通风设备选取FBCZ-6-NO20A型轴流风机两台（工作一台，备用一台），通风能力98．2万如，通风机反风方式为反转反风。     

汽车空气滤清器进气阻力分析

为了降低汽车空气滤清器进气阻力,应用计算流体动力学方法建立壳体和滤芯的耦合数值计算模型.利用正交分析方法研究进出气口结构参数对进气阻力的影响规律,总结进气阻力随流量变化的关系式,通过滤芯的流量-压降实验验证数值计算方法的可靠性.结果表明:进气阻力随着流量的增加呈抛物线趋势增加;在额定流量工况下,进气阻力随着出气口面积的增加而减小,负载时最大降幅达到37.2%;进出气口圆角半径越大,进气阻力越小,负载时最大降幅分别达到16.6%和36.2%.     

基于调风效率与通风阻力的封闭型网络利弊分析

提出了“封闭性网络”的概念,分析了封闭型网络的形成原因及其合理性;与含自由风路的风网对照,说明了封闭型网络可导致矿井出现附加阻力、增加矿井总阻力的弊端.基于最长路算法原理,说明了附加阻力的计算方法.实现了以确定自由分支和加边法找独立回路为内容的封闭型网络解除方法.以某矿通风系统优化为例说明了封闭型网络的具体表现与相关方法的优越之处.     

通风网络解算初始风量确定方法

矿井通风网络解算前,各分支风量的初值直接影向网络解算的速度和迭代是否收敛.分析了影响通风网络各分支风量分配的3个因素:网络拓扑结构、矿井总风量和分支本身的风阻;提出了确定通风网络解算初始风量的新思路,把通风网络的独立通路当作并联通风路线,利用矿井总风量和通路风阻计算各通路的风量,再分到每个分支中.通过一个网络图示例说明了使用该思路提出的方法,给出了通风网络解算初值与网络解算真值的误差,除角联分支外都不超过20％.