辐射-新风复合系统室内热环境影响因素模拟研究

以苏州市采用辐射-新风复合系统的一个次卧室为研究对象,运用TRNSYS软件进行模拟研究。研究在夏季工况下室内设定温度、辐射末端供水流量、供水温度对辐射-新风复合系统室内热环境和室内温度滞后时间的影响,并探究了系统合适的预冷时间。结果表明,在夏季工况下,室内设定温度和供水温度改变时室内热环境变化较大,供水流量对室内热环境有一定的影响,供水流量从220 kg/h增加到260 kg/h时,室内温度达到设定温度的时间提前了1 h,供水流量不同,室内热环境达到稳定的时间也不同;供水温度对室内热环境的影响比供水流量明显,供水温度越低,预计平均舒适度PMV达到Ⅰ级舒适范围的时间越短;为满足室内热舒适的要求可提前1.0～1.5 h开启系统。     

考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。     

不同室温下的人体生理参数与热感觉相关性

人体某些生理参数存在表征人体热感觉变化的可能性，为了探究不同室温环境中人体生理参数（皮肤温度、脑电）与热感觉变化之间的联系，本研究通过客观实验并结合人体主观问卷调查，分析了人体皮肤温度、脑电频谱功率在冷环境、中性环境、热环境下与热感觉的相关性。研究发现平均皮肤温度、额头温度与热感觉变化显著相关，变化趋势具有一致性；通过对脑电数据进行快速傅里叶变换能量分析，发现处在不同室温下人体的整体热感觉同δ频带 (0.5-4 Hz)以及α频带 (8-13 Hz)的频谱功率变化显著相关，与β频带 (13-30 Hz)的频谱功率变化中度相关。此外，人体在应对冷环境时δ、α、β频带的平均频谱功率变化更为显著，由冷环境过渡至中性环境单位TSV标度下的平均频谱功率变化幅度要高于热环境，在脑电频谱能量这一生理参数层面揭示了人体对冷环境更敏感。     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

低压环境下锂离子电池热失控特性研究

针对锂离子电池航空运输过程中热失控安全问题,设计并搭建了锂离子电池热失控实验室平台。在常压和低压环境下,对电加热触发锂离子电池热失控的特性进行了实验研究。通过实验数据的分析发现,锂离子电池在低压环境下的热失控行为与常压下有很大区别,几乎没有燃烧阶段。低压环境下,锂离子电池热失控过程中池体温度和喷射口温度低于常压环境。通过低压下锂离子电池热失控喷射特性的研究,可为航空货运锂离子电池的安全性研究提供数据支撑和理论支持。     

热-力耦合作用下花岗岩蠕变损伤模型

热-力耦合作用下的岩石蠕变行为对深部地下工程、高放射性废料处置工程影响显著。基于20～300℃下的花岗岩蠕变试验,分析温度对瞬时应变和蠕变应变速率的影响,由此认为温度对花岗岩瞬时弹性模量造成瞬时损伤并促进后续蠕变损伤过程,从而定义瞬时、蠕变热损伤变量。构建广义Kelvin热损伤模型和黏塑性热损伤元件,采用Heard指数型模型描述花岗岩稳态蠕变行为,串联后得到一个新的热-力耦合作用下的花岗岩蠕变损伤模型。给出模型参数求解方法,分析瞬时、蠕变热损伤变量变化规律,通过辨识三种花岗岩的蠕变试验数据,验证所建模型的合理性和适用性。研究成果为热-力耦合作用下花岗岩蠕变行为模拟及深部地下工程、高放射性废料处置工程长期稳定性研究提供一定参考。     

3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算

3-羟基丙酸甲酯催化加氢是合成1,3-丙二醇的一种重要反应，具有工业应用前景.本研究对该反应及其涉及的副反应进行了热力学计算.采用Benson、Joback和Constantinou-Gani 3种基团贡献法，计算了上述反应目前尚缺失的热力学数据.按照Gibbs-Helmholtz方程绘制了相关反应的热力学平衡常数的对数值(lg k)与温度的变化曲线，其中Benson法所得结果与实验结果较好吻合.依据Benson法计算的平衡常数，绘制了压力和温度、压力和氢酯比、底物浓度分别对3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应平衡转化率的关系曲面和曲线图，并讨论了上述参数变化对反应的影响.计算数据显示，高压、高氢酯比、低温和低液时空速有利于3-羟基丙酸甲酯向1,3-丙二醇的转化，该结果与实验数据吻合.     

混凝土天棚辐射空调加独立新风系统住宅热环境与热舒适研究

为了研究混凝土天棚辐射加独立新风系统住宅的热环境和热舒适,笔者对长沙某住宅小区在2016年夏季进行了约一个月现场实测和问卷调查,结果表明混凝土辐射空调加独立新风系统住宅室内温度分布均匀,在1.1 m测点与0.1 m测点空气温差最大值为0.816 ℃,垂直方向从下到上空气温度先增加后减小,靠近中间高度达到最大值,最热面南墙内壁面与最冷面天棚壁面之间的温差为1.9 ℃,室内热舒适评价指标：-0.95＜PMV＜-0.5,室内偏凉,PPD<22 %;从问卷调查分析可知在辐射环境中受试人员局部热感觉符合正态分布,身体的不同部位(除双脚外)对环境的热感觉差别不大。     

一种光伏一热通风装置的热特性试验研究

提出一种新型的光伏/热通风装置,利用CFD仿真对比分析了底板进气和侧板进气两种不同形式下装置内温度分布情况.试验结果表明底板进气可有效降低装置内最高温度,并使装置内温度分布更加均匀.对新型光伏-热通风装置进行了室内稳态试验,通过改变加热功率、风速及底板通风孔个数,分析不同工况下装置的热特性.结果表明:出风口温度和装置内最高温度随着加热功率的增加而增加,但装置热效率随着加热功率的升高而降低,减少底板孔数后装置内温度分布更均匀;定加热功率试验表明风速越大装置效率越高.此基础上对新型光伏-热通风装置进行室外实际天气条件下性能试验.结果表明装置对空气的加热功率变化趋势与辐照度的变化趋势接近,整个装置在中午时热量利用率最高.      

无限大压电板广义热冲击的二维问题

应用具有一个热松弛时间的L-S广义压电热弹性理论,利用混合拉普拉斯变换和有限元方法,研究了无限大厚压电板受到热冲击时的压电热弹耦合的二维问题.建立了广义压电热弹性耦合问题的变分原理,推导了相应的有限元方程,借助拉普拉斯变换,求解有限元方程,得到温度、位移及电势在变换域中的解,利用拉普拉斯数值反变换,得到了温度、位移及电势的分布,并用图形反映了其分布规律.结果表明,热以有限的速度在压电板中进行传播,同时压电板中呈现出压电热弹的耦合效应.     

上海地区冬季建筑室内热环境实测分析

对上海市非空调房间冬季室内热环境进行了连续测试，并在对测试结果进行详细分析和讨论的基础上，与北方典型城市非采暖房间冬季室内热状况进行了对比，指出了上海市非空调房间冬季建筑室内热环境特征。     

“Climate effect” of the northeast cold vortex and its influences on Meiyu

The Northeast Cold Vortex (NECV) is an important weather system in the middle and high latitudes in East Asia. Its time scale is synoptic, yet the frequent activities of NECV have significant "climate effect" which influences not only the monthly temperature in the lower troposphere in Northeast China but also the Meiyu rainfall in East Asia. On the basis of ERA-40 reanalysis data provided by ECMWF, the "climate effect" of NECV and its relationship with Meiyu in East Asia are studied. It is shown that there is significant correlation between NECV during the Meiyu period and rainfall amount: strong NECV corresponds to more Meiyu rainfall and weak NECV corresponds to less rainfall. In strong NECV years, the dry and cold air from the north is led to the south by NECV, converges with the lower-level warm and wet southwesterly on the north verge of Meiyu region, thus forms an unstable stratification of "upper dryness and lower wetness" . Triggered by ascending motion, the Meiyu rainfall amount is more than usual. It is on the contrary in weak NECV years. The anomalous SST in north Pacific in the previ-ous year may be a factor that results in the anomalous NECV at Meiyu period. The land-sea thermal contrast in summer facilitates NECV, while that in winter inhibits NECV. All of the above provide a meaningful result for the short-term climate prediction of NECV and Meiyu.     

噪音变化对服装温度舒适性的影响

着装温度舒适性受到许多环境因素的影响如温度、湿度等，这里讨论环境的噪音对着装温度舒适性是否存在影响，以及计算人体着装温度舒适性主观评价和客观生理量在噪音环境中的变化量。在人工气候箱内设计噪音环境，运用主观评价和客观评价相结合的方法对受试者在不同噪音分贝条件下的温度舒适性和整体舒适感的变化进行评价。通过实验结果分析认为在噪音环境中着装温度舒适性主观评价值和人体生理量会产生变化，并且得出变化值为以后在噪音环境中测量着装温度舒适性提供可靠的数据参考。     

汽车车内热环境研究的现状和发展

对汽车车内热环境的现状和发展进行了综合性的介绍,阐述了现有车内热舒适性评价的客观局限性,提出了车内热环境主观评价模型的影响因素,概括了车内热环境的控制、数值模拟、试验以及研究趋势。     

地形和热力效应对南亚季风产生与维持的机理探讨

用动力分析和数值试验方法研究讨论了地形和热力效应与南亚季风产生和维持的动力机理,研究结果表明：不考虑地形效应的热务强迫只可能产生出热带地区的低频振荡,不易在副热带地区形成稳定的季风环流;南亚季风环流的形成和维持是南亚地形效应和热力强迫共同作用的产物。     

低压环境下18650型锂离子电池热失控特性

针对航空货运锂离子电池的特殊环境,以及运输过程中热失控安全问题,自主设计搭建锂离子电池热失控实验平台,在康定机场（4290m,60kPa）高高原航空安全实验室开展实验。主要研究热失控过程中不同荷电量锂离子电池温度变化、氧消耗量、CO和CO2生成量以及开路电压变化情况。通过低压环境下锂离子电池热失控的研究,为航空货运锂离子电池的安全性提供了一定的理论支持。     

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示，环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著，寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。本文基于人体心率变异性指标，探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势，并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。本文设置16名受试者从初始稳定温度（24℃或18℃）经历半小时的温降漂移，最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度，并全程监测了其心电信号。通过频域分析法，得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值（LF/HF）。结果表明：在冬季，适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价；温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来；冬季温度漂移热环境下，人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。     

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施.通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议.     

重庆市热环境分析

近十几年来,各方面的学者对中国各气候区的城市热岛、城市湿度、城市风场、降水及能见度、城市发展对热环境的影响及微热环境的调节等方面都有一定的研究.但在研究应用中却存在一些根本性、基础性问题未解决.特别是中国有一半的城镇位于山区,对山地城镇的热环境和空气质量研究甚少.因此,以具有典型山地城市特征又处于亚热带气候区的重庆市为研究对象,分析山地城市的热气候特点以寻求有效的防范与治理措施,并合理利用高科技手段来规划、建设健康的生态城市.结果表明,流体计算软件CFD可以用于室外热环境的研究,通过分析可以看出重庆市周边的热环境好于重庆市中心,市中心的热环境有待改善.     

寒冷地区高校教室冬季室内热环境与热舒适性分析

以寒冷地区太原市某大学供暖季教室为研究对象,对教室室内外热环境进行现场实测,同时对室内人体热舒适情况进行主观问卷调查.研究结果表明:教室内实测热中性温度为25.21 ℃,80%满意度热舒适温度范围为19.64~30.78 ℃,而根据PMV(predicted mean vote)计算得到的室内热中性温度为21.07 ℃,80%满意度热舒适温度范围为16.61~25.53 ℃.说明PMV模型预测的热感觉与实测热感觉之间存在一定偏差,而验证Griffiths模型可以准确预测该地区教室内热舒适温度,预测值为24.69 ℃.利用最小二乘法优化PMV-PPD(predicted percent dissatisfied)模型,建立适应性PMV修正方程,最终提出适用于寒冷地区高校教室冬季热环境评价数学模型.