基于综合环境控制的室内变电站通风方式

室内变电站环境采用新风设备与空调制冷结合的方法,实现对温度、湿度、SF6有毒气体的综合控制.根据室内外环境综合因素,建立温度、湿度数学模型及SF6逸散规律的模型.模拟室内变电站送风口尺寸、送风口位置、送风温湿度和送风量对室内环境的综合控制,建立多种室内变电站通风方式模型,并在Fluent软件中进行温度和通风走势的模拟,通过对比分析得出最优通风布置模式.设计室内空气在微正压条件下,与室外进行可控流动,实现室内无尘新风层流补充的室内变电站综合保障系统试验台.在理论分析和模拟结果的基础上,测定室内变电站各环境因素,即运用综合保障系统试验台,实际测定室内温湿度、SF6浓度.试验与模拟结果显示室内变电站通风方式与室内变电站综合环境控制具有直接关系.     

风沙环境下水平轴风力机的转矩特性

在保证外场实验风力机风轮几何相似、运动相似的条件下,结合RNGk-ε湍流模型和DPM模型求解三维不可压缩雷诺平均N-S方程,对外场实验机组的缩比模型进行数值计算,采用虚拟风洞的方法研究了风沙环境下模型风轮的转矩特性,得到在某一风速时,模型风轮的转矩随沙尘颗粒粒径和体积分数变化的规律,并通过与洁净空气时风轮的转矩进行对比分析,研究风沙流对风力机输出转矩的影响规律.研究结果表明,风沙环境会引起风轮转矩的增加,风轮转矩随沙尘体积分数的增大先增大后减小,随沙尘颗粒直径的增大,先增大后减小,最后趋于平稳,沙尘颗粒直径对风轮转矩的影响存在一个敏感区域,沙尘体积分数越大,该敏感区域越大;风沙流对风力机叶片的流动状态影响较小,当绕翼型的流动为湍流流动时,沙尘颗粒的存在会加剧流动的紊乱性,当为层流流动时,沙尘颗粒对流动的扰动较小,反映出较好的跟随性.     

沿海混凝土结构耐久性现场试验方法的优选

为了有效地进行沿海混凝土结构的耐久性检测与评估,通过分析和对比目前国内外混凝土结构常见的耐久性检测方法,结合沿海混凝土结构的特点,提出了一种对沿海混凝土结构进行检测与评估的实用方法.该方法通过人工环境室内加速与现场取样检测、现场暴露试验等,建立人工气候环境与自然环境条件下混凝土结构性能劣化的相似关系,从而通过短期实验实现对新建或待建结构的耐久性评估与寿命预测.为今后对混凝土结构耐久性进行有效的评估提出了一种新的思路.并以一实际工程的耐久性试验方案为例,分析了该方法的具体实施过程.     

重工业区室内外细颗粒物PM_(2.5)相关性分析

目的研究重工业城市住宅在夏季开窗条件下,室外细颗粒物PM_(2.5)对室内空气品质的影响,数值模拟得到细颗粒物PM_(2.5)的质量浓度、速度、温度分布云图及粒子轨迹.方法通过采用气溶胶检测仪对室内外细颗粒物PM_(2.5)污染物质量浓度进行实测,使用SPSS软件对测试得到的细颗粒物PM_(2.5)质量浓度进行拟合,并运用FLUENT模拟软件对室内细颗粒物运移及分布情况进行模拟分析.结果位于重工业厂矿下风侧交通主干线一侧的A房间的室内与室外细颗粒物质量浓度的比值(I/O)小于1,受室外环境的影响较大;位于重工业厂矿下风侧小区内部的B房间的I/O大于1,说明受室内细颗粒物染物污的影响较大.并且两房间室内外细颗粒物具有较强的二次相关性,相关系数分别为0.920 77、0.941 11.结论室内PM_(2.5)质量浓度随室外细颗粒物质量浓度增加而升高.建立的室内外细颗粒物PM_(2.5)质量浓度相关性模型,可以分析室内外颗粒物浓度的变化特征.     

基于眼部行为的驾驶疲劳监测方法

为了克服percentage of eyelid closure(PERCLOS)法作为疲劳监测方法对仪器要求过高的弱点,通过室外行车实验验证其实时监测的适用性的同时,在室内以眨眼次数和闭眼时间为主要实验分析研究对象,检验两者的数值与驾驶疲劳程度之间的关系以开发新的疲劳监测指标.通过实验分析结果论证PERCLOS实际应用的可能性,眨眼次数与闭眼时间作为驾驶疲劳眼部行为的评价指标的有效性和应用价值.     

建筑室外风环境数值模拟的湍流模型比较

对日本建筑学会提供的室外无污染物扩散和有污染物扩散的建筑风洞实验模型,采用15种湍流模型分别求解其室外流场,通过模拟结果与风洞实验结果的对比分析,确定建筑室外风环境数值模拟所用的最优湍流模型.结果表明,Suga三次式高Re k-ε模型对风场和浓度场的求解具有很高的精度,是最优的模拟室外风环境的湍流模型,不足之处是该模型...     

北美典型气候区建筑围护结构HM模拟及分析

为明确气候参数、材料参数对建筑围护结构模拟结果的影响,以及热湿耦合传递模型(HM)和被普遍采用的Glaser模型之间的差异,在热湿过程模拟软件WUFI Plus中选择北美典型气候区的20个代表城市,设置15组外墙构件,进行空间单元HVAC需求、室内热湿环境和外墙热湿性能的全年模拟.模拟结果与室外气候参数进行相关性分析,表明室外气温、太阳辐射、相对湿度和风驱雨不同程度地影响相关结果.通过材料参数控制所得2组HM和3组Glaser模型的对比,表明液态水相关参数、含湿量引起的材料参数的变物性取值对模拟结果有显著影响.北美典型气候区HM模拟对我国建筑围护结构热湿过程相关的气候参数、材料参数和评估方法的研究具有借鉴意义.     

沈阳某小区室外气流场模拟及室内环境相关性研究

目的研究建筑室外环境与室内环境的相关性,以期通过室外环境的优劣来分析建筑室内环境,使人们有一个较良好的室内生活环境.方法运用数值模拟Fluent软件模拟建筑室外气流场,得出在不同高度处小区风速及风压分布,通过分析不同高度处小区风速和风压的变化来研究建筑小区室外环境.结果建筑室外环境与室内环境有较大关联,建筑室外气流场的不同会直接影响建筑室内环境.结论模拟建筑室外气流场不仅可以评价建筑室外环境,而且对行人的日常出行会有一定的指导作用.     

基于人体舒适度的室内温度优化设定方法

建立一个简化的办公建筑热力学模型,模型中假设白天空调开放,夜间自然通风。通过对该模型的分析,建立空调冷负荷与室外温度、热物质温度、室内温度设定值等环境变量的定量关系。同时,为评估环境舒适度,采用描述人体舒适度的预测平均指标(predicted mean vote,IPMV),并确定IPMV与室内温度和平均辐射温度的定量关系。基于上述定量关系,以空调冷负荷最小化为优化目标,同时以-0.9≤IPMV≤0.9为限制条件,优化求解得到了最优的室内温度设定值。通过Energy Plus等软件对优化结果进行仿真计算,与26℃固定温度设定值的情形相比,本文提出的室内温度优化设定方法既可保证室内人员的舒适度又可以降低空调能耗。     

静电模拟实验量与实际量对应关系

本文运用电磁场理论相似原理分析相似系统之间存进行静电模拟时的所存在的模拟关系，即实验模拟量与工程现场实际量的比例关系，为静电实验研究的尺寸模拟和替换模拟提供了重要的模拟参数。     

道路用涂料耐久性评价指标与方法

针对缺乏完备的路用涂层耐久性评价指标体系问题,全面调查和梳理了现有涂层标准及规范中对于耐久性相关评价要求。深入分析当前涂层耐久性评价中存在问题,选择环境和行车作为主要影响因素,明确单一指标组成及分类,通过不同单一因素的合理组合及匹配性分析,确定复合工况下的路用涂层耐久性综合评价指标;结合中国现有涂料性能的评价指标和方法,提出路用涂层材料单一及复合工况条件下的耐久性评价试验方法,并基于涂料的性能参数和试验结果确定路用涂层的耐久性评价指标限值及相应的评价使用范围;建立系统和完备的道路用涂层材料的耐久性评价指标体系和方法,并采用提出的耐久性评价指标对道路用涂层材料实际应用过程中的耐久性能进行全面评价和研究。结果表明:该路用涂层耐久性评价体系指标与路用涂层材料的实际应用环境具有良好的匹配性,可针对路用涂层在复杂应用环境中的耐久性进行室内模拟和全面评价,为路用涂层的耐久性评价提供了合理的试验方法;采用相关评价指标和方法获得的耐久性评价结果与实体工程应用效果基本一致,该耐久性评价指标及方法具有良好的理论基础,能够为现有路用涂层耐久性评价提供依据。     

基于相似理论的太阳能聚光器风载荷模拟与实验

基于相似理论建立了槽式太阳能聚光器(PTSC)的相似模型并对其进行Fluent数值模拟、实验研究以及理论分析。首先,建立了全尺寸模型与相似模型之间的力与压强的相似关系;然后,对风场中的相似模型在各个风速以及仰角下的风压进行模拟计算以及分析;最后对风场中相似模型受到风压的情况进行风洞实验测试验证模拟结果。模拟与实验结果表明,模拟计算结果与风洞实验结果具有很好的吻合度,平均误差为16.7%,说明计算模型较准确,可对小型聚光器风载荷结果进行相似处理后即可得到大型聚光器风载荷分布特性。     

挟沙强横风环境下高速列车的冲蚀性能研究

为了研究风沙环境下高速列车的冲蚀效应,基于空气动力学理论,使用Navier-Stokes方程、标准κ-ε湍流模型对气流进行连续化假设,应用DPM模型对沙粒粒子进行离散化处理。数值模拟了不同风速、不同沙粒粒子直径、不同浓度下的高速列车冲蚀效应,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。研究结果表明：速度越大,反射后的粒子距离列车表面越远,偏航角越大,列车附近的粒子运动越无规则;当速度不变时,列车车头处的冲蚀率随着粒子直径的增大而增大;当粒子直径不变时,冲蚀率随着粒子浓度的增大而增大,随着速度的增大呈现先减小后增大的趋势,且最大冲蚀率是最小冲蚀率的2.8倍。     

沙尘环境对板-板电极气隙放电特性影响的模拟试验研究

依托自建的实验平台进行了沙尘环境下板-板电极气隙击穿试验, 通过比较分析沙尘环境和洁净空气下气隙击穿电压的差异, 沙尘浓度和风速对击穿电压的影响, 揭示了沙尘环境对气隙放电影响的基本规律. 结果表明: 沙尘环境下气隙击穿电压和洁净空气条件相比明显降低, 且下降幅度随电极间距增加而增大; 击穿电压随沙尘浓度增大而降低, 随风速的增大呈先降低后升高的趋势. 以上有关结果对于沙尘环境下高压输电线路外绝缘特性深入研究, 合理解释目前频繁发生的不明闪络现象, 具有参考意义.     

办公建筑遮阳-照明开启逻辑的实验研究

通过构筑一个较低照度的室内空间,研究志愿者进入室内后为提高室内照度发生的行为模式,并通过实验后的访谈问卷验证志愿者实际行为与访谈时假想选择行为的一致性,分析其行为结果的主客观原因.结果表明:在较暗的室内,超过80%的志愿者通过升起遮阳帘的方式提高室内照度,16%的志愿者仅依靠人工照明,25%的志愿者同时使用照明和遮阳帘提高室内照度,实验结果与访谈结果一致,对自然采光、通风、室外视野的追求心理和长期的生活习惯是造成该行为模式的主要原因;控制开关的位置对室内人员行为模式有较大影响.根据实验结果提出修正后的遮阳控制逻辑图和相应的概率分布,以促进模拟过程更接近实际情况.     

土楼民居的室内热环境测试

选择具有代表性的福建南靖客家土楼的南向房间作为实验对象,以室外环境和当地砖混民居为对比对象,进行冬、夏两季的热环境实地测试.采用比较的方法,分析3个实验对象的室内热环境优劣,并评价其具体的生态效益.结果表明,在相同地域环境气候影响下,土楼民居室内物理环境优于其室外环境和普通砖混房的室内物理环境.     

基于FDS的室内火灾动力学研究

室内装饰材料在建筑物中得到越来越广泛的运用,大多数室内装饰材料都是可燃甚至易燃材料,从而使其成为潜在火源并增加了建筑物的火灾荷载。本文基于大涡模拟理论的FDS模型模拟了室内火灾中的温度、热流密度和热释放率等,并与实际实验相对比,结果证明运用FDS软件模拟室内火灾能很好的与实际火灾相匹配。     

干热大气环境中涂层材料失效行为研究进展

 西部干热大气环境中,涂层材料的腐蚀磨损失效行为直接关系到各种机械、车辆等的使用寿命.西部沙漠干热大气环境的典型特点是昼夜温差大、紫外线辐射强度高、沙尘量大风速大等,这种恶劣的环境对涂层材料的耐蚀性提出更高的要求.本文根据西部地区典型气候特征,结合相关研究报道,主要介绍了近几年国内外学者对高温差、高辐照、高沙尘等恶劣自然环境对涂层材料的破坏作用的研究进展,并总结出3种环境条件下涂层材料的失效机制.高温差条件下,涂层材料的主要失效机制为涂层和基体膨胀系数改变、涂层组织结构改变,以及发生热腐蚀等;高辐照条件下涂层材料的主要失效机制为涂层材料分子吸收能量发生降解;高沙尘条件下涂层材料的主要失效机制为风沙切削挤压变形等.本文综述了干热大气环境下涂层材料的失效行为研究进展,以期为涂层材料在干热大气环境中的服役行为进一步研究提供数据支持.     

砂砾形状对储气库井筒冲蚀的影响

为减少储气库储层出砂对井筒及各工具冲蚀影响,本文利用数值模拟方法,根据实际井筒造斜方式和动力学相似原理,建立了冲蚀模型,然后以颗粒直径对磨蚀率影响最大这一理论为基础,研究了砂砾形状系数与磨蚀率间的关系。结果表明,对边界越不光顺砂砾,气相携砂能力越强,磨蚀效应越小。     

海工混凝土结构现场暴露试验综述

现场暴露试验是海工混凝土结构耐久性研究的一种重要手段,暴露试验所处劣化环境即为实际海洋环境,其试验结果真实且可靠。本文以试验站选址、试验的实施、试验数据的处理为主脉络,结合国内外有关暴露试验的研究成果与进展,总结了现场暴露试验过程所应用的方法。文章重点阐述暴露试验后所测氯离子浓度与各耐久性参数的联系,室内加速试验与室外暴露试验的相关性,以及目前暴露试验存在的问题与发展趋势,为今后开展现场暴露试验研究提供指导。