长圆形出口喷嘴射流特性的实验研究

在研究矩形出口喷嘴射流的基础上,对长圆形出口喷嘴的射流特性进行了室内实验研究.结果表明.长圆形喷嘴射流在短轴剖面上的扩散角比在长轴剖面上大.随喷距的增大.其横向截面将逐渐变为圆形.长圆形喷嘴的流量系数大于同样结构特征的矩形喷嘴,其射流的轴心动压力衰减以及横向动压力梯度分布规律与矩形喷嘴射流相似.随喷距增加.长圆形喷嘴的轴心动压力衰减比矩形喷嘴衰减慢.在钻头上使用的长圆形喷嘴的最佳无因次喷距应在无因次等速核长度L_1和最大轴心动压力衰减梯度所在的无因次喷距L_(max)之间.     

丘陵地形特征与传统民居形式对自然通风的影响

采用现场测试和计算流体力学(CFD)分步模拟法相结合的方法研究了丘陵地形和建筑形式与构造对湖南北部地区的某传统民居的自然通风效果的影响.根据现场测绘建筑形式和丘陵地形的数据对研究对象进行简化,以测试的冬、夏气象参数、夏季壁面温度、冬季采暖热源作为边界条件,模拟结果表明,地形特征及建筑总平面布局、建筑形式和建筑构造对建筑自然通风影响较大,且模拟结果与建筑内外的11个测点的风速测试结果比较吻合.因此,丘陵地区的复杂边界条件下,CFD分步模拟法可用于居住建筑的模拟设计,以改善其夏季自然通风并减少冬季冷风渗透.     

纤维过滤介质渗透率及压力损失数值模拟

针对纤维过滤介质纤维杂乱无章分布的特性,采用计算机模拟生产接近真实过滤介质的随机排列的三维纤维微观结构,对其内部流场进行数值模拟,得出纤维过滤介质内部流场三维压力及速度分布曲线图.通过大量计算及回归分析,获得随机排列纤维过滤介质无因次压降和渗透率拟合关联式.研究结果表明:随着迎面风速的增大,过滤介质压力损失线性增加;过滤介质压降随着填充密度的增大而非线性增加;随机排列纤维过滤介质无因次压降的计算结果与Davies及Jackson的计算结果非常吻合.     

基于CFD的室内自然通风及热舒适性的模拟

自然通风条件下室内空气流动及其对热舒适性的影响是住宅设计的重要因素．基于计算流体力学方法,应用Fluent软件,开展了自然通风热舒适性的研究．建立了天津某小区高层住宅建筑中两种户型的计算模型,对夏季典型气候下室内自然通风情况进行了模拟分析探讨了风向、风速和气温对室内自然通风的速度场和热舒适指数的影响．得出了A型房间的通风效果要优于B型房间的结论．利用数值方法对住宅的自然通风进行模拟,不仅可以评价房间的自然通风效果,而且对于住宅户型的设计具有重要的参考价值．     

河南油田注水地层异常压力理论研究

为了解决河南油田经过常年注水开发,使得地层压力发生变化,加上地层非均质性和复杂断层等方面的影响,地层压力变得更加错综复杂的问题。通过以渗流解析公式和油藏数值模拟两种手段为基础,研究了注水井泄压半径和地层异常压力分布规律,分别建立出注水井泄压半径理论图版。两图版相互验证,虽有一些差异,但趋势和结论均一致。结果表明:当地下注采比大于1时,无因次泄压半径均大于0.5,而且随着无因次波及面积的增大,无因次泄压半径逐渐增大。该图版不仅对河南油田高压区块的现场钻关井方案的合理制定提供了理论依据,对解决其他油田的类似问题也具有指导意义。     

巷壁瓦斯涌出的数学模型及无因次分析

为研究巷道煤壁瓦斯涌出规律,根据朗格缪尔方程、达西定律和质量守恒定律,建立巷壁瓦斯非稳态涌出的数学模型,引入无因次准数,研究该模型的无因次形式,运用Visual Basic语言编制数值解算软件.通过对巷壁瓦斯涌出的无因次模型进行数值分析,得到巷壁瓦斯涌出无因次压力分布曲线和无因次瓦斯比流量、无因次累计瓦斯涌出量与时间的关系曲线.研究结果表明:根据无因次参数曲线图,结合实际煤体瓦斯参数,能快速精准确定实际巷壁瓦斯涌出参数.     

自然通风对庭院建筑开敞空间热环境影响的实测研究

对典型庭院建筑开敞空间冬、夏季热环境分别进行了连续实测,分析了不同自然通风条件下,太阳辐射和气象条件对庭院内温度分布规律的影响.结果表明,自然通风对庭院热环境有重要影响,且该影响在不同太阳辐射和季节条件下效果不同.无论开窗或关窗,太阳辐射对庭院热压分布都有显著影响,庭院密闭性越好、太阳辐射越强,庭院内冬季空气过余温度就越高,但夏季无此特征.     

紊动浮射流中的普朗特数取值研究

采用k-ε双方程模型研究存在浮力的传热流动问题时，数学模型中的参数-紊动普朗特数的取值大小对模拟计算的流速和温度分布存在不同程度的影响．本文在已有实验推荐的取值范围的基础上，采用圆柱轴对称坐标系下的k-ε模型，研究了不同紊动普朗特数取值对数值模拟结果逼近真实值的影响程度．研究得到紊动普朗特数取值的变化对轴线流速的大小和分布影响很小，即数值模拟得到的轴线上的流速仍能很好的预报出实验或真实流速值；但对温度分布影响较大，且紊动普朗特数的取值越小，数值模拟出来的轴线上的温度值与真实值相比偏小．得出了紊动普朗特数在大小不同雷诺数下的合理取值变化范围，其结论对采用数学模型研究各种复杂流动具有指导意义．     

地铁车站内流动特性的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法对地铁列车的进站、出站过程进行了瞬态模拟,得到了不同工况下地铁车站内的气流场分布,分析了列车的运行对车站内流场的影响,并讨论了活塞效应在车站自然通风中的作用.模拟结果表明,列车运行形成的活塞风对车站内的气流组织影响显著,同时也起到了通风换气的作用.站端设置活塞风井能够有效加强车站的自然通风,并降低站内的气流速度.     

旋流对射流携带床气化炉内宏观混合过程的影响Ⅰ.冷态浓度分布

通过置于双通道交又射流喷嘴中心通道的旋流器产生旋流,在φ1m×4m的大型冷模装置上,测定了射流携带床气化炉内的冷态浓度分布,考察了旋流数对宏观混合过程的影响;给出了旋转射流时炉内无因次径向浓度分布、无因次最大浓度和混合分数的轴向衰减规律.     

桂北山区乡村民居热环境实测与分析

为研究桂北山区乡村民居热环境现状,选取当地具有代表性的旧民居和新民居,分别测试其在夏季和冬季的热环境参数。测试结果表明:桂北山区气候条件独特,夏季湿热、冬季湿冷;同一季节,新旧民居的室内热环境并没有显著差异;夏、冬季测试期间,新旧民居在大部分时间段均处于Ⅲ级热湿环境标准,但整体而言,民居的夏季热湿环境要优于冬季。针对该地区民居构造特征,在改善民居室内热环境时需充分考虑地域气候特征,将加强围护结构热工性能、自然通风、遮阳隔热、集热蓄热等措施相结合。研究成果可以为山区乡村民居热环境研究提供参考。     

重庆市中低海拔村镇旅游区住宅热湿环境实测与热舒适研究

通过问卷调研与现场实测的方法,分析了重庆市中低海拔村镇旅游区住宅各季节的热湿环境特性,并进行了热舒适研究.对比国家现行相关规范中的热舒适限值与实测值,发现旅游区夏季和过渡季温湿度范围偏离限值较小,冬季偏离限制最大.通过大样本问卷调查与实测进一步得到如下结论:各季节预测平均投票数PMV的修正值PMVe分别为夏季+0.67,过渡季+0.32,冬季-1.20;热感觉投票值TSV分别为夏季+0.63,过渡季-0.64,冬季-1.53;夏季和过渡季的热舒适度较高,冬季最差.根据APMV、PMVe与TSV值对比发现,影响夏季、过渡季和冬季热舒适性的最不利因素分别为:室内温度、室内湿度、室内温度.因此,为提高村镇旅游区住宅热舒适度,可采取的措施为:夏季通风降温,过渡季在外墙中加入防潮材料建立防潮层,冬季采用"空气源热泵+太阳能房"或在条件允许时采用地表水源热泵.     

夏热冬冷地区VDSF自然通风实验研究与优化

以长沙作为夏热冬冷地区的典型城市,通过试验对位于长沙地区的一已搭建好的通风式双层皮玻璃幕墙自然通风和机械通风时热通道内的流场和温度场进行对比分析.研究表明,当玻璃间距分别为0.10,0.20,0.30和0.40m时,均可实现自然通风;当玻璃间距为0.30和0.40m时,自然通风和机械通风效果十分接近.对热通道内百叶的位置进行了试验研究,发现玻璃间距为0.40m,百叶位于离外玻璃0.10m或位于热通道正中间时,自然通风和机械通风效果基本一致.结合Fluent软件分别对自然通风状态下通风式双层皮玻璃幕墙玻璃间距为0.30和0.40m,百叶位置位于离外玻璃0.10m及位于热通道正中间的情形分别进行流场和温度场的模拟对比分析.结果表明,夏季,通风式双层皮玻璃幕墙自然通风下的最佳玻璃间距是0.30m,百叶离外层玻璃0.10m.     

一种具有回热功能的呼吸鼻式新风装置实验与研究

为提高室内空气品质和节约建筑能耗,文中设计了一种具有回热功能的呼吸鼻式新风装置.它利用在通风道中设置储热体的方法,将废气中的部分有效热能保存下来,并利用新风送回室内,从而减小建筑能耗.介绍了装置的工作原理和性能测试方法,并在模拟房间内,分别对冬季供热和夏季供冷两种情况下该呼吸鼻的储热体温度变化规律、换热效率和节能量进行了实验测试.实验结果表明,本装置每小时换风量达到60 m3,冬季可节省新风热负荷约280 W,夏季节约新风冷负荷270 W,装置的热回收效率可达80%.      

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.     

区域乡村住宅耐久性指标全局敏感性分析方法

为满足乡村住宅向生态宜居长寿化的方向发展,乡村住宅的耐久性需要给予足够的重视。针对指标参数对区域乡村住宅耐久性的影响分析,基于可拓学和扩展傅里叶幅度敏感性检验法（EFAST）提出了适用于区域乡村住宅耐久性能的评价模型与全局敏感性分析方法。该方法基于可拓学对乡村住宅的耐久指标进行初步筛选,得到乡村住宅耐久性能的敏感因素;将筛选出的耐久指标敏感因素通过最小二乘支持向量机(LSSVM)模型和蒙特卡洛抽样实现乡村住宅样本数量的扩增;引入EFAST方法对扩增后的乡村住宅样本进行耐久指标的全局敏感性分析,得到耐久指标敏感因素的一阶敏感度和总阶敏感度。该方法可以提高区域乡村住宅敏感性分析的精确度,得到影响因素的敏感性程度,且可以实现乡村住宅样本数量的扩增,降低实地调研成本。最后将该全局敏感性分析方法应用于区域乡村住宅分析,阐明了该方法的分析过程,并给出了我国乡村住宅耐久性能的限制因素和敏感性系数。     

高温高湿造纸厂房围护结构冬季防结露研究

高温高湿大空间造纸厂房夏季闷热、冬季围护结构结露滴水,影响纸张正常生产.实地测量了厂房围护结构热工性能、通风、温湿度分布及造纸机械散热散湿,并对厂房进行数值模拟,分析围护结构结露原因.分析表明:厂房屋顶和侧墙交界处,湿部屋面,侧墙侧窗及天窗等区域最容易结露.排热除湿通风方式中,在湿部操作区侧墙加局部排风效果最佳.加强上述区域保温及减少玻璃窗数量,以及在侧墙加局部排风是防止围护结构结露的有效方法.在实际工程中采用这些措施后,减少了围护结构结露.     

被动式太阳能房屋设计

被动式大阳能房屋的设计原理是将建筑物墙体通过构造处理吸收太阳能，利用热流的自然循环来传导、吸收或阻止散逸太阳热能，使室内达到冬暖夏凉的效果。以在山东建造的几幢太阳能住宅为例，造价虽然增加了１０％，但冬季室内温度基本满足要求，在节能方面具有较先进水平，年采暖期节能率达６０％。     

Selection of Heat Recovery Ventilators in Different Climate Zones of China

Considering four different climate zones in China, an investigation on the choice of heat recovery ventilator for the buildings with little moisture emissions is carried out. The annual composition of energy consumption of air intake for per unitary air ventilation flow rate is evaluated by employing the testing data of climatic parameters in eight selected cities. The analysis shows that the total heat recovery is suitable in a controlled ventilation system with air humidity controlled during heating period of all the climates. For the building without air humidity controlled in winter, the sensible heat recovery ventilators can be used in severe cold and cold regions, and total heat recovery systems are more suitable for energy saving in hot summer and cold winter and hot summer and warm winter regions.