体育建筑非空调区照明与间歇运行对分层空调负荷影响的分析

传统分层空调负荷计算方法的辐射热转移负荷仅考虑非空调区高温壁面对空调区低温壁面辐射引起的负荷,并未考虑非空调区照明设备与空调区之间的辐射热转移负荷,而将非空调区照明得热形成的负荷全数作为非空调区空气得热。为研究非空调区照明设备与空调区之间的辐射热转移后对热转移负荷的影响,以某体育中心比赛大厅为研究对象,在现行大空间分层空调负荷计算方法的基础上,将非空调区照明负荷假想成比赛区非空调区上空一均匀面热源,假定照明灯具均带不透明的灯罩,并近似认为不影响室内气流流动。根据面热源辐射散热比例,通过计算该面热源与空调区地板之间的辐射量并附加一定的修正系数(取1.3)得到空调区辐射热转移量。同时,考虑到体育馆经常为间歇性运行工况,为研究间歇性运行工况与连续性运行工况之间的差别,对研究对象进行了相关调查研究,假想设定了一些通常存在的间歇性工况并基于间歇运行工况进行了照明辐射散热对负荷的影响。研究非空调区照明向空调区转移的辐射热转移负荷发现:在非空调区,与不考虑照明辐射散热相比,考虑非空调区照明总散热中辐射散热占比为50%时,间歇运行对流和辐射总热转移负荷增加了8.8%;考虑照明总散热中辐射散热占比为0%~100%时,间歇运行对流和辐射总热转移负荷增加了0.0%~19.0%。通过分析体育建筑运行及其空调负荷构成特点,提出了针对体育馆间歇运行特征的分层空调负荷计算方法。由论文设定的间歇运行工况计算得出间歇运行负荷是连续运行的92.3%。同时,还得到间歇运行时重型建筑分层空调负荷是轻型建筑的93.3%等结论。     

基于Gebhart-Block模型的大空间建筑对流热转移负荷分析

针对大空间建筑喷口分层空调系统,从Gebhart-Block模型出发,完善多股喷口射流子模型并建立模型中各区域的质量平衡方程和能量平衡方程。由方程迭代求解室内各区域垂直空气温度和内壁面温度。通过分析喷口送风形式下对流热转移负荷的形成机理,利用GebhartBlock模型计算稳定传热条件下的对流热转移负荷。再通过上海理工大学缩尺模型试验台,对所建模型进行验证,得到适合于喷口送风形式下的分层空调对流热转移负荷的计算方法。文章的创新在于利用理论模型计算大空间喷口送风分层空调的对流热转移负荷,揭示了对流热转移负荷的形成机理。     

基于太阳辐射影响的室内热环境特性

通过实验测试和理论计算,从平均辐射温度和实际热感觉投票等方面综合分析了太阳辐射影响下室内热环境特性的变化规律,分析了适用于此环境下平均辐射温度的计算方法,并提出了现阶段空调分区存在的问题,研究了更为细致的空调分区方法。研究表明:太阳辐射影响下室内热环境整体呈现不均匀分布的现象,壁面温度、空间温度及平均辐射温度与太阳辐照度之间存在密切联系;当室内环境受太阳直射影响时,使用黑球辐射温度换算得到平均辐射温度的方法存在一定偏差,使用辐射区平均辐射温度理论值计算得到的PMV与人体实际热感觉投票值基本一致;建议在建筑内外区划分的基础上,对建筑进行更为细致的分区,以便对建筑不同区域的瞬时负荷实时调控,以期达到热舒适及节能的目的。     

应用Gebhart-Block模型预测大空间自然通风下室内温度分布

在Block模型的基础上,提出了Gebhart-Block模型,即应用对流辐射耦合换热求解壁面温度的Gebhart模型与考虑建筑开口及内热源因素的Block修正模型,研究大空间建筑自然通风下的室内热环境.以某大空间建筑为例进行计算,计算值与实测值基本吻合.     

车站高大空间空调系统气流组织与热舒适性分析

兼顾人体热舒适和建筑节能的要求,对目前车站高大空间空调气流组织的数值模拟研究报道进行对比分析。分析结果显示,人们对高大空间建筑室内热舒适要求高于居住建筑和办公建筑;从满足人体热舒适角度出发,空调送风加地板辐射供冷方案适于夏季满员工况,地板辐射供热加空调加湿方案适用于冬季满员工况;高大空间的空调系统适宜采用上送上回的送风方式,其温度场和速度场均优于上送下回的空调送风方式;在高大空间内设置分层空调系统将在一定程度上降低空调能耗,且分层空调中送风速度对分层界面的位置影响较大,送风温差对高大空间分层空调的温度分布和流场分布有较大影响。     

大空间建筑空调技术综述

通过检索、查阅大量“大空间建筑空调”的相关科技献，摸清了国内外对大空间建筑空调技术应用研究的历史、现状和发展动向。分析了大空间建筑特征及其热负荷特性，阐明了大空间建筑空调效果的评定方法，着重介绍了模型实验的原理与方法。针对大空间建筑空调能源的有效利用，提出了一些实用的节能技术措施。最后对大空间建筑空调技术的应用前景加以展望。     

壁面间热辐射对建筑动态热性能的影响研究

建筑动态热性能受众多因素的影响,辐射换热是其中一个重要因素。本文以成都市一栋单体建筑为研究对象,基于数值计算方法,分析并探讨了壁面间热辐射对建筑动态热性能的影响。结果显示,当建筑设有外窗时,壁面间辐射换热对建筑动态热性能的影响较大,在进行传热计算时不可忽略。     

热源和排风作用下的大空间建筑热环境与负荷特性实验研究

大空间建筑通常采用分层空调,其负荷受到室内温度分层的影响,内部热源和屋顶排风均对室内热环境具有重要影响。为了研究大空间建筑分层空调热环境与负荷特性在热源高度和功率、屋顶排风比例不同条件下的变化规律,采用1:4缩尺模型实验室,研究了下送风分层空调形式下的大空间建筑热环境和负荷特性。实验测试了相同热源高度条件下改变热源功率大小,相同热源功率条件下改变热源高度,相同热源高度和功率条件下改变屋顶排风比,以及不同的热源种类条件下,大空间建筑垂直温度分布与夏季空调负荷的变化规律。不同因素对室内热环境和负荷的影响规律,对于准确计算大空间建筑分层空调负荷具有很强的指导作用。     

冷却顶板空调系统中热环境分析

采用CFD软件,探讨了某通透大型玻璃幕墙建筑顶板冷辐射空调系统中的空调方案对室内热环境的影响,并进行了热舒适评价,研究表明：在不能安装辐射换热管系统的部分空间内,可以采用安装地板辐射管,并采取适当的通风方式带走室内余热以达到设计要求。     

非空态与空态空调列车室内气流组织的数值模拟与试验研究

应用重整化群κ-ε紊流模型,分别计算并比较了非空态与空态空调列车室内空气三维紊流流场与温度场的分布特性。采用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射和壁面间的辐射在车室内各固体壁面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项;对旅客产生的热负荷分别采用平用分布与空间分布处理方式,对比分析了采用不同热负荷分布方式对空调列车客室内三维空气流场与温度场分布的影响。研究分析表明:不同的热源处理方式对客室内流场与温度场由较大的影响。最后,应用试验研究的方法验证了采用数值模拟手段研究非空态空调列车室内气流组织的可靠性,为空调列车室内舒适环境的优化研究提供了依据。