热湿环境工位辐射空调加桌面风扇热舒适实验研究

为了研究热湿环境中工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下的人体热舒适情况,采用环境测量和主观问卷相结合的方式,在环境背景温度分别为26℃,28℃和30℃(相对湿度80%)的人工环境实验室内测试了24名受试者的整体热感觉、热舒适、热可接受度和热期望.结果表明,热湿环境中,工位辐射空调加桌面风扇供冷方式能显著改善处于热湿环境中的受试者的热舒适情况,但在26℃时,其效果并不明显.虽然背景环境参数超出了舒适范围,在工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下,受试者的热感觉随着时间的增加逐渐趋于中性,且室内环境温度达到30℃(相对湿度80%)时,仍有超过80%受试者表示可接受其所处环境.因此,工位辐射空调加桌面风扇的供冷方式有效地扩展了夏季室内舒适温度范围.工位辐射空调加桌面风扇供冷方式的研究为非中性环境中维持人体热舒适和降低建筑能耗提供了新的途径.     

偏热环境暴露对分体空调控制行为影响

在有无风扇的情况下,通过改变暴露温度与暴露时长,研究了较高空气温度的偏热环境下不同热暴露经历对中国长沙某办公房间内人员分体空调控制行为的影响.结果表明,经历28℃和30℃的热暴露后,受试者无风扇使用时最终选择的室内温度分别为25.3～26.3℃与25.7～26.7℃,而使用风扇后最终选择的室内温度分别为26.7～27.4℃与26.9～27.3℃,相比无风扇时上升了0.5～1.7℃与0.6～1.3℃.受试者的变温需求(初始与最终)在无风扇使用时与暴露时长呈二次非线性关系,在有风扇使用时呈线性关系.各工况中,人员变温需求与室内温度呈三次非线性关系,与人员的总体热感觉存在线性相关性.暴露温度、暴露时长和有无风扇3个因素对控制行为的单独作用显著(p0.05),其中暴露温度的影响最大,暴露时长的影响最小.     

夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内热环境行为适应性

为了研究夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内人们的行为适应性,于2008-10-2010-08对夏热冬冷地区重庆、武汉、南京3个城市的非采暖空调住宅建筑进行热环境现场测试和热感觉问卷调查。通过分析人们对室内热环境的评价,得到3个城市80％居民可接受的夏季室内温度的上限值分别为28.9,29.0和29.6℃;冬季室内温度下限值分别为13.9,14.1和14.3℃。通过统计分析居民的行为调节方式,认为该地区人们通过有规律地增减服装的手段来适应温度的变化,而开窗和使用电风扇是该地区居民用来改善夏季高温环境的有效适应性行为方式。     

地板辐射供冷系统建筑空间尺寸参量对热感觉的影响

热舒适度是环境舒适度的主要方面,目前,室内环境的热舒适受到越来越多的关注,多变的建筑空间以及复杂的空调系统都会影响室内人员的热感觉,进而影响室内人员的身心健康和工作效率.由于地板辐射空调系统主要依赖辐射换热,故采用地板辐射的建筑中室内人员的热感觉与建筑空间尺寸参量之间的关系尤其值得研究.在天津大学可变建筑空间综合实验平台进行实验,实验时间是2018年9月8日—13日,供冷空调末端是地板辐射,房间底面积有6 m×6 m和12 m×12 m,房间高度有3 m、5 m、7 m和9 m,共8种实验工况.采用主观调查问卷与热环境参数测量相结合的方法,主观调查问卷包括热感觉投票和热满意率百分比,实验过程中操作温度的波动范围是22.8～26.7℃.实验结果表明,夏季采用地板辐射供冷时,建筑空间尺寸参量对地板辐射供冷下被试者的热感觉有明显影响:对比两种底面积的空间中被试者在各高度下的热感觉,发现趋于狭窄的建筑中被试者感觉更热;对比8种建筑空间中热感觉随操作温度变化的斜率,发现越是狭窄、低矮的空间,被试者对热环境的变化越敏感;被试者的热中性温度随高宽比增大而减小,即趋于扁平的建筑中被试者的热中性温度越高.这对建筑设计和空调节能都具有一定指导意义.     

顶板辐射供冷下不同姿态人体的热舒适性

为了探究辐射供冷环境下人体姿态对热舒适的影响,本文采用主观调查问卷与生理指标测试的方法对夏季顶板辐射供冷下坐姿人体和卧姿人体的热舒适性进行了实验研究。结果表明：人体卧姿状态与坐姿状态皮肤温度的分布有一定差异,两种姿态下热感觉在-0.5—0.5范围内时,卧姿人体所需要的操作温度比坐姿人体高0.5℃左右;最佳热舒适点的操作温度,卧姿状态比坐姿状态高0.7℃。     

基于Airpak的夏季空调室内热环境数值模拟研究

基于Airpak软件,选用室内零方程湍流模型对一夏季空调办公室内热环境进行了三维数值模拟,得到室内气流组织下的流场、温度场分布.采用PMV-PPD与空气龄指标对室内人员热舒适性及空气品质进行了评价,并通过测试室内温度、风速参数,验证了数值模拟结果的准确性.研究表明:对于分体式空调器房间,气流组织分布与空调器的安装位置、室内设备的摆设以及室内人员的分布有关,不同的气流组织将形成不同速度场和温度场.室内温度场分布在水平方向比较均匀,在垂直方向产生明显的温度分层;室内零方程湍流模型能准确快速模拟空调通风房间气流组织分布,PMV-PPD与空气龄指标能对人体热舒适及空气品质进行数值预测与评价,为房间空调器送风温度、速度参数的合理设定提供参考依据;热环境数值模拟对空调系统的气流组织设计、运行调节具有重要的指导意义.     

太阳能炕的蓄热特性研究及其对睡眠热舒适度的影响

结合北方传统火炕的特点,建立了与太阳能热水系统结合的太阳能炕理论模型,并搭建太阳能炕系统实验台,进行了实验测试,模拟计算结果与实验测试结果吻合较好.依据通过实验验证的模型,采用合肥实测的气象数据,分析了太阳能炕系统在冬天工作时对睡眠热舒适度和室内热环境的影响.结果显示:在室外平均温度0℃左右和炕面温度不超过35℃的条件下,室内空气温度维持在8～15℃之间,在晚上21点太阳能热水系统对炕停止加热后,人所处的睡眠环境能保持在28.5～34℃的热舒适温度区间,太阳能贡献率为34.5%.     

湘西地区冬季住宅热环境与老年人热舒适研究

为研究湘西农村地区冬季住宅热环境与老年人热舒适,2018年1月对当地50户住宅与65岁以上老年人进行测试与问卷调查.结果表明,冬季该地区住宅室内温度低,客厅、卧室与厕所的平均温度分别为8.3℃、8.5℃与7.1℃;不同建筑类型中,吊脚楼、木结构瓦房、砖墙建筑室内平均温度依次升高;室内早晚平均温度分别为7.5℃和8.5℃;分别有约70%与40%的老人有冷感觉,在厕所时产生冷感觉的老人比例最高.当地居民冬季热适应行为主要为增加衣物和使用火桶取暖,老年人冬季服装平均热阻为1.60 clo,作为局部加热装置,火桶对室内整体热环境的改善效果不明显,但对老年人热舒适改善效果明显.利用适应性平均热感觉指标(APMV)模型计算得到该地区老年人冬季对热环境的自适应系数λ=-0.26,舒适区温度范围为16.7～27.1℃.     

封闭式膜结构体育馆冬季热环境测试

在自然对流条件下,对封闭式膜结构体育馆的冬季室内热环境进行测试.根据不同的方位和高度共布置6个测点测量空气温度,同时得到了体育馆室内日照辐射强度、风速、黑球温度和相对湿度等热环境参数的变化曲线.分析了体育馆室内温度场的分布规律,采用修正后的预测投票平均值(aPMV)和预测不满意百分率(aPPD)指标对体育馆室内热环境进行评价.测试与分析表明:日照辐射是影响体育馆内部温度变化规律的主要因素.体育馆室内平均气温比外界高约3℃,随着室内高度的降低体育馆内升温时间逐渐延长,空气温度变化幅度呈现出显著的衰减性.测量时段内体育馆室内aPMV指标为-1.2~-0.5,热环境aPPD指标为15%~40%.在自然通风条件下,膜结构内无保温隔热设计的封闭式体育馆冬季室内热环境不满足舒适性要求.     

编竹夹泥墙民居室内热环境与围护结构热特性分析

编竹夹泥墙民居是巴渝地区传统民居的重要类型.为了解编竹夹泥墙民居夏季室内热环境特点,在重庆松溉古镇选择了一典型户进行实地测量分析,并以30℃为适应性舒适温度上限进行评价.结果显示,民居室内全天低于30℃的累积频率为70％,但热环境昼夜表现差异较大:日间较差,室内温度低于30℃的累积频率仅为46％;而夜间较好,低于30℃的累积频率达到90％以上.分析其围护结构热特性,编竹夹泥墙和冷摊瓦屋面都较轻薄,隔热性能和热稳定性都较差,热性能仅达到《农村居住建筑节能设计标准》的56％和14％,但轻薄的围护结构具有良好的散热性,可有效提高建筑的夜间降温能力.吊脚楼形式令室内热环境更易受室外环境的影响,但与良好的微气候相结合,有利于调节室内热环境,有效解决湿热地区非空调的建筑夜间舒适性问题,突出反映了该类民居与当地湿热气候相适应的特征.     

拱桥非线性温差的应力计算

本文建立了拱桥温度应力计算的基本公式，推导了在假定非线性温度场下箱拱、双曲拱的温度应力计算公式，给出了二个算例．     

PFBCC热力参数优化分析及系统布置

本文建立了PFBCC数字模型,并进行了优化分析,讨论了燃气参数、蒸汽参数及系统压损对循环热效率的影响,给出了燃机最佳压比公式和热力系统的最佳布置方式,所得到的结论为今后PFBCC装置的研制提供了一定的理论依据。     

非均匀环境下人体热舒适研究进展

非均匀环境热舒适已成为当前研究的热点。从非均匀环境下的局部热感觉、局部热感觉对整体热感觉的影响、生理参数用于热舒适分析与评价、非均匀热环境热舒适评价方法四个方面对非均匀环境的热舒适研究进行了综述，分析了当前研究中存在的一些问题，探讨了今后研究方向。     

非均匀热环境下人体热舒适的计算与边界条件

建立了人体-服装-微气候环境构成系统的数学模型,提出了该模型数值求解的边界条件.采用生物热方程与三维流场Navier-Stokes方程耦合求解的快速迭代算法,分别得到评价着装与不着装人体舒适问题的SD与EQT指标.数值结果表明:人体在着装与不着装情况下,数值结果与实验数据较吻合.     

热障涂层热不匹配残余应力的分析研究

广泛应用于高温部件的热障涂层,在热载荷作用下各层间所集聚的残余应力是导致其层裂和失效的重要原因。针对热障涂层由于热不匹配产生的残余应力,建立了相应的平面应变模型,研究了温度与涂层厚度对界面残余应力和陶瓷层内最大残余应力分布的影响。结果表明,陶瓷层内的残余应力主要表现为横向压缩应力,且最大值位于距陶瓷层表面1/3厚度处;界面残余应力相对较小,但在自由边界处有应力集中现象;随着温度的升高应力值在增大,陶瓷层厚度增加会改变结构厚度方向上的应力分布,且厚度增加使陶瓷层内残余应力值和界面残余应力值减小。     

天津热矿水

天津位于华北平原的北部,那里的沉积盆地含有丰富的地下热水。主要的热储层为古生界和上、中元古界的炭酸盐岩层,所含热水的温度略高于９０℃;盖岩层为新生界沉积层,在１３个砂岩含水层中含有２５～７０℃的热水。热水的温度随盆地深度的增加而增加。所有含水层中的热水都是医疗矿水,有益于人类的健康。     

EPDM阻燃热防护材料在锂离子电池热失控中的研究

研究了三元乙丙橡胶（EPDM）阻燃热防护材料配方中的阻燃剂、厚度对其性能的影响,以及在锂离子电池中的应用效果.结果发现具有阻燃配方的EPDM的背面温度低于未加阻燃剂的EPDM,随阻燃剂的加入和样品厚度的增加,EPDM的背面温度降低、阻燃性能提高.在火源温度为500℃的条件下,厚度为3,6 mm加阻燃剂的EPDM的稳定温度分别为185.1,165.7℃.选用厚度3 mm的阻燃EPDM作为锂电池组的热防护材料,电池热失控过程中仅1块电池发生爆炸,而未进行热防护的电池组中共有5块电池相继发生爆炸.以电池组为中心,在无热防护的锂电池组燃烧爆炸实验时,距电池组半径30 cm处圆形区域温度均受到电池燃烧爆炸的影响而达到高达300℃的高温,属于十分危险的范围;而在使用EPDM热防护材料对锂离子电池进行防护后,此区域的温度在20~28℃之间浮动,属于十分安全的温度范围.      

太阳能热发电用高温混凝土储热系统性能分析

采用修正集总热容法对太阳能热发热中混凝土储热整体系统的热性能进行研究。修正的固液换热系数将计算的适用范围扩展到大Biot数的情况。发现放热时固体混凝土和流体沿着流程方向都存在一个温跃层区域,并且随着放热的进行,温跃层逐渐向下游移动并且占据的长度也逐渐增加。分别讨论了混凝土导热系数、模块串联总长度以及储热单元当量外径与钢管内径比值对储热系统放热性能的影响。计算发现,提高混凝土导热系数可以有效提高储热系统的热性能,并且随着导热系数的增加,放热效率的增加会逐渐变慢;增加串联总长度可以有效提高系统的热性能,但是当串联总长度大于1km时,继续增加串联总长度对于特征固体温度分布的影响很小;当量直径比的增加会减小温跃层区沿流程方向的温度梯度,增大温跃层区占据的长度。     

冬季夜间乘员舱内热环境及人体热舒适性研究

采用试验与数值模拟相结合的方法对冬季夜间乘员舱内热环境不均匀性进行了研究,得到不同送风模式下乘员舱内温度、速度不均匀度.接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行模拟,对比分析了2种送风方式下的人体热舒适性.最后通过对实际送风工况、基于相同送风焓值的等温送风工况以及基于驾驶员前方等效来流的均匀热环境工况的研究,发现在不均匀热环境下人体更易处于不舒适的状态.     

铝合金隔热型材传热系数试验研究

传热系数是铝合金隔热型材热工性能的一个重要节能评价指标,通过试验分析热冷室空气温差、热冷室平均空气温度、试件投影面积、试件安装方式等因素对铝合金隔热型材传热系数的影响,为制定符合实际生产状况的铝合金隔热型材节能评价指标提供参考依据.