特伦布墙的空气过滤性能研究

民用建筑在开窗通风的同时,空气中大量颗粒物也随气流进入室内,因此如何防止户外颗粒物和病毒飞入室内尤为重要.一种具有空气过滤功能的特伦布墙(Trombe)可在减少开窗通风的同时为室内供给新风.该文验证了采用经典过滤理论预测特伦布墙空气过滤性能的可行性,并进一步分析了特伦布墙的空气过滤性能.     

呼吸墙过滤效率的数值模拟分析

设计了一种由太阳能吸热板、弯曲流道以及多孔材料单元组成的呼吸墙.作为一种可过滤大气尘颗粒的新型墙体,呼吸墙具有良好的运用前景,但是关于呼吸墙过滤效率的计算建模却鲜有研究.采用经典理论模型计算多孔材料的过滤效率,运用统计方法计算弯曲流道内的过滤效率.统计方法中通过追踪弯曲流道内颗粒轨迹来统计弯曲流道内的沉积颗粒数,进而获得颗粒在弯曲流道内的净化效率.为了验证以上模型,利用颗粒计数器对呼吸墙内沿程颗粒数量浓度变化进行了测试,并与计算值相对比.结果表明,提出的计算模型可有效地预测呼吸墙对气载颗粒的过滤效率.     

剧烈变温环境下保温材料除湿过程数值模拟

基于Darcy渗流扩展模型,并结合体积平均假设构建能量及质量守恒方程,模拟剧烈变温环境下保温材料的除湿过程.分别采用相对湿度20%(24℃)及干空气两种送风方式对该种保温材料的对流除湿过程进行数值模拟,进而讨论不同时刻温度、水蒸气浓度、液态水及冰的变化规律.研究表明,Darcy渗流扩展模型可以较好地反映出多孔保温材料在表面气流冲刷条件下其内部水蒸气的非线性流动特性,同时两种送风方式均可有效降低多孔保温材料因剧烈温变而引起的水分积聚,其相应的除湿率可分别达到70%和90%.     

大温差条件下多孔材料干燥过程数值模拟

基于热力学平衡假设并结合动态边界条件,对大温差下多孔保温材料中的水分迁移及三态相变过程进行数值模拟,并以海绵干燥过程为例给出了实验验证.在数学模型中考虑了由于温差引起的自然对流效应,分析了不同时刻海绵内部的温度、水蒸气浓度、液态水及冰体积分数的分布规律,讨论了材料主要物性参数对水分传递过程的影响.结果表明:数学模型能够实现对大温差下多孔介质中水分传递过程的准确预测;由物性参数分析的结果可知,相比于影响多孔保温材料水分传递的有效扩散系数和孔隙率两个关键物性参数而言,有效导热系数影响相对微弱.