非均匀环境下不同空调形式对人体热舒适的影响

通过对20名受试者在不同空调形式（对流空调、辐射地板空调、辐射吊顶空调等）及个人舒适系统(Personal Comfort System)多工况下生理参数和主观反应的实验研究,得到冬季辐射和对流换热形成的非均匀环境对人体热舒适的影响,同时建立了不同工况下考虑局部影响权重的人体热感觉评价模型。结果表明：①不同空调形式下局部热感觉对整体热感觉影响权重不同;②三种空调形式下不使用PCS时远窗侧人员最冷部位（足部）热感觉投票值均高于近窗侧,全体人员足部热感觉投票值在辐射地板空调中最高。使用PCS可提升局部热感觉和热舒适,局部热感觉提升最显著部位分别是肩胛部（对流）、腹部（辐射地板）和大腿（辐射吊顶）;③此外,PCS可以降低人员期望温度（Preferred Temperature,PT）,在辐射地板组合PCS时期望温度变化最大。     

体育馆建筑室内气流分布数值模拟研究

提出非规则网格有限体积法计算复杂外形体育馆建筑的室内气流分布．采用κ－ε湍流模型进行分析,在建筑地面与壁面考虑了气流流动粘性作用的影响,用壁面函数加以修正．据此,编制了通用计算程序,计算分析了体育馆建筑室内气流分布方案,找到最优方案,为空调设计的优化提供了强有力的分析手段．     

差分格式对数值预测室内点源污染物扩散的影响研究

利用κ－ε湍流模型对室内三维浓度扩散特性进行了数值预测,计算结果表明作者所提出的一种差分格式可以获得较好计算结果,并可防止出现“负浓度”和“数值扩散”现象。     

太阳辐射影响下地板供暖室内环境与控制策略优化

目的 研究太阳在辐射供暖地板室内的照射特点以及利用太阳辐射优化供暖策略。方法 利用CFD建立数值模型模拟太阳在室内的投影位置和室内温度场,实验测量太阳辐射强度和室内热环境参数,评估冬季辐射地板的供暖效果和室内环境温度。结果 太阳辐射在地板表面形成投影区,区域内外温度不均匀,两区域温差大于15℃,但工作面温度分布较均匀;室内各环境参数随太阳辐射强度改变而规律性变化,峰值延迟出现,太阳辐射使室内空气温度和平均辐射温度提升9～10℃。结论 辐射地板供暖房间可有效利用太阳辐射能量以降低供暖系统总供暖量,辐射地板设定供暖温度可降低6℃,供暖系统总供暖量降低47 kW;可根据太阳辐射变化规律调整设定地板温度,以避免房间过热,在满足室内热环境需求的同时减少供暖量降低能耗。     

动态辐射热环境对人体生理与热反应的影响

为了探索辐射空调形式下温度突变对人体热舒适的影响,给控制调节辐射空调系统提供一定的参考,通过人工气候室营造偏凉-中性温度突变环境,开展了对流、辐射地板与辐射吊顶三种不同空调形式下,20名受试者的整体-局部主观热感觉、热舒适投票以及皮肤温度等生理参数随时间的变化研究 . 根据生理参数测量结果显示,突变到中性温度的辐射热环境中皮肤温度存在滞后现象且动态辐射热环境下人体交感神经表现得更为活跃;由主观问卷分析得出,动态辐射热环境下受试者舒适感及热愉悦感更佳,主观热感觉出现心理超前现象,其中动态辐射地板的优势更为突出;背部、小腿、足部对于瞬态热刺激最敏感,可用于热感觉预测. 最后,根据人体平均皮肤温度随时间变化规律,建立了基于修正的Knothe时间函数相关预测模型,量化了三种工况下人体生理调节的响应特性;根据人体平均皮肤温度及其变化率与平均热感觉的变化规律,建立了三种工况下的热感觉预测模型,简化了动态环境下人体热感觉预测的求解过程.     

风管中颗粒物沉降速度的解析法预测模型

在分析颗粒在紊流边界层中运动机理的基础上,根据沉降速度的定义,推导出了浓度边界层微分方程及其解析解,进而得到了颗粒无量纲沉降速度的解析表达式.利用经典实验数据验证了该解析法模型的正确性.最后,对不同粒径颗粒在不同风速下的无量纲沉降速度进行了预测.预测结果表明:风速越大,颗粒的无量纲沉降速度也越大.     

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.     

同时具有泄漏和热传递过程的Stirling热力循环分析

在实际的Stirling热力循环过程中,往往同时有泄漏和热传递.而对于这方面的研究,通常只注意到泄漏量的本身,而未涉及到泄漏对热力循环过程的影响.本文根据变质量系统热力学理论,提出同时有泄漏和热传递的Stirling热力循环的过程指数及其计算方法.该方法较好地反映了实际的Stirling热力循环过程,而且计算简便,对研究和设计Stirling循环发动机提供了理论依据.     

横向气流对住宅建筑中庭通风影响的模拟研究

针对住宅建筑中庭空间的基本特点以及前人的研究成果,文章采取了水平方向上进入中庭的横向气流为主要研究对象,采用CFD模拟软件Fluent模拟分析了其影响中庭通风的一系列因素.数值模拟结果表明:水平横向气流的位置对中庭换气量的影响不大;横向气流的数量直接影响中庭换气量,且越多越好;横向气流的进入也使得中庭内的风场分布十分不均匀,容易产生死角,不利于排除污染物.     

长沙地区热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统的性能分析

构建了热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统。对该系统在长沙地区进行了测试,分析了系统三种典型工况的运行特性,对系统在试验期间的热水温度、太阳能保证率、热源塔热泵贡献率、集热器集热效率进行分析计算。应用TRNSYS,对系统在长沙地区各月和全年性能进行模拟分析,计算得出逐月和全年性能参数。研究表明试验测试期间太阳能保证率为46.69%;在7、8、9月份太阳能保证率皆超过57%,同时集热器集热效率最高,皆达到33%以上;系统全年集热效率为29.13%,全年太阳能保证率为33.99%,全年热源塔热泵贡献率为66.01%。