关于三维长街谷空气交换能力的讨论

利用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术模拟分析了来流风速、地面粗糙高度、建筑布局及缺口宽度对6种典型布局三维长街谷内外流场的影响,并引入整体换气次数nt和局部换气次数np的概念,评估了街谷的换气能力.研究结果表明:在自模区范围内nt与来流风速大小线性相关;粗糙高度对nt的影响是有限的;建筑布局能够明显改变街谷气流组织结构和换气能力,尤其是上风侧缺口的数量、宽度及缺口之间的相对位置.     

送风方式对空调室内环境和系统节能性影响的试验研究

比较了混合通风、置换通风、地板送风和碰撞射流通风这4种送风方式的特点,利用试验方法实测了这4种方式下空调房间的室内温度、气流速度和CO2质量浓度分布,讨论了室内热环境特点的异同,对比分析了4种送风方式下室内热舒适性、污染物分布特征,并对送风能量利用情况做了估计.     

建筑外表面对流换热系数对自保温墙体夏季净得热量的影响

以上海地区典型夏季气候条件为基础,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟的方法分析讨论了建筑南墙在不同的太阳辐射强度作用下,建筑外表面对流换热系数对南墙吸收太阳辐射的影响。结果表明,在太阳辐射作用下,外表面对流换热系数对围护结构净得热量的影响很大。当太阳辐射强度相同时,对流换热系数为19.0 W/(m~2·K)时的南墙净得热量比8.5 W/(m~2·K)时的净得热量约少40%;若外表面对流换热系数过小,即使在阴天,围护结构的净得热量仍可能多于晴天下对流换热系数较大时的净得热量。     

高大空间风口位置高度对供暖效果的影响

分层气流组织可以改善高大空间热风供暖的节能性和热舒适效果.为估计这种气流方式对室内热环境的改善效果,在利用实验验证数值计算方法的基础上,通过数值模拟探讨了大空间送、回风口高度对室内热环境的影响.研究结果表明:送风口位置位于较低的位置时,热风供暖的能量在这种房间下部区域的利用率较高;当送风口位置增加到8.5m且上回风时,即使以高能耗为代价,室内热环境也难以满足人体热舒适要求.此外,根据模拟结果对不同情况下的供暖能量利用系数做了分析,并对改善大空间冬季热风供暖的节能和热舒适性给出了一些建议.     

围合式建筑布局形式冬季的附加节能效应

相对于行列式建筑布局形式,围合式建筑内部庭院空间的空气环境受外界环境影响较小,建筑物附近局部空间的空气温度介于大气与室内空气之间并且气流速度较小,这将使得供暖建筑的热损失减小,从而产生相应的附加节能效应.通过对全围合建筑内部庭院空气温度进行实测,分析了其温度分布特征,利用数值模拟计算方法给出了不同围合程度建筑布局的附加节能效率,实测和模拟结果均显示了围合式布局可能带来的附加节能效果.     

大换气量房间不同供暖方式节能效果比较

通过对大换气量房间在不同供暖方式下的室内热环境进行实测和分析比较,指出降低通风热损失是提高该类房间供暖节能效果的有效途径.结合围护结构传热机理,在对3种方式的能耗状况进行理论分析的基础上,提出了换气次数的节能临界值,依据该值可判定房间应采用的具有最佳节能效果的供暖方式.     

纤维表面气溶胶粒子沉积与反弹行为数值模拟

在单纤维表面粉尘树枝生长随机模拟基础上,采用Dahneke碰撞反弹模型分析纤维过滤中气溶胶粒子碰撞反弹行为.讨论捕集体近壁区粒子碰撞反弹运动特性及其对沉积物形态结构和过滤单元捕集效率的影响.研究结果表明:随着粒子直径增大,粒子与纤维表面的碰撞反弹频率增大;输送粒子与沉积粒子发生多次碰撞反弹后仍有可能被捕集;所有过滤工况下,粒子碰撞反弹频率增大,均将导致沉积物向紧密结构演变;引入粒子碰撞反弹作用后,较低拦截参数下过滤单元捕集效率随沉积量的变化关系呈现出两阶段性特征,各阶段的变化关系仍满足近似线性,而较高拦截参数下过滤单元捕集效率随沉积量的变化关系未出现此特征;在相同黏附能下,多分散粒子的捕集效率均高于单分散粒子情形.     

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.     

导流片对90°矩形弯管内粒子沉积的数值分析

采用数值模拟的方法研究分析了工程中常用的水平弯管在设置导流片与否的情况下,管内气流特征和粒子在其内壁面的沉积规律。结果表明,导流片的设置使管道流场更加均匀,不同风管尺寸和管内流速时,弯管内粒子沉积速度的空间分布相似。内侧内壁面粒子沉积速度与风管宽度、管内流速均呈正相关;外侧内壁面粒子沉积速度随风管宽度增加而减小,随管内流速增加而明显增大。利用模拟的64个工况数据,提出了4类弯管内、外侧内壁面平均粒子沉积速度预测公式,为预测弯管内壁面沉积量、确定风管清洗必要性提供了理论依据。     

典型气象季在直接蒸发冷却空调中的应用

通过分析直接蒸发冷却(direct evaporative cooling,DEC)空调系统能效比(energy efficiency ratio,EER)对室外气象参数变化的敏感度,发现DEC空调系统的累年平均能效比和额定能效比均无法作为直接蒸发冷却空调设计依据。以乌鲁木齐地区为研究对象,构建并给出了用于评估DEC空调系统性能的典型气象季。结果表明,DEC气象季可准确地反映直接蒸发冷却空调制冷能力随室外气象参数变化的特征,并且由典型气象季计算出的平均和最小能效比可分别作为DEC空调系统的经济评价指标和设备选型的关键依据。