夏季工况会议室侧送侧回空调人体热舒适性模拟

基于人体生物热方程,采用两节点模型,提出了采用对流、辐射及人体热平衡耦合求解方法模拟人体温度分布及侧送风空调房间热环境。考虑了人体对流及辐射的影响,采用耦合求解及太阳射线追踪法计算室内人体周围的热环境参数。研究了室内速度分布、温度分布规律,同时计算出室内PMV,PPD的值,分析了室内人员的热舒适性情况。模拟结果表明:依据耦合求解法获得的人体表面温度分布模拟结果与相关文献结果吻合较好;室内风速和温度对人体热舒适性的影响很大;对于采用同侧侧送侧回气流组织形式的空调房间,在送风口近端人体的热舒适性较差,而远离送回风口端的热舒适性较好。     

基于PHOENICS的地下工程岩土耦合传热动态模拟

传统的静态极限设计方法已经不能满足地下工程内部环境保障系统设计的经济合理有效要求。本文主要针对深埋地下上程的间歇加热工况,对工程内部环境与周围岩石的温度分布及耦合传热情况进行动态分析,并进一步指导动态设计。简化间歇机制下深埋拱形地下建筑的数学物理模型,采用整场求解方法,通过建立流体和固体区域的统一控制微分方程,将复杂的固体导热与流体对流换热通过彼此互为边界条件耦合起来。整个数值模拟过程采用大型计算软件PHOENICS3．4进行求解,并对现有软件程序加以改进得出经验模型,使CFD软件能更广泛应用于地下工程的通风空调设计中,为求解非稳态的导热和对流换热耦合问题提供了一种新的可行研究方法。此外还具体分析了进风风速、室内热源等方面的因素对温度分布的影响。     

蒸发表面温度的数值模拟研究

本文在一维导热微分方程的基础上建立了包含蒸发过程的热平衡方程组,并采用了使用外表面总换热系数的简化模型与蒸发潜热模型两种不同的方法对蒸发表面温度进行数值模拟。将模拟结果与热湿气候风洞实验室所得实测值进行对比分析发现:两种模型均能很好的与实测结果趋势一致,没有延迟现象。当采用外表面总换热系数的简化模型时模拟结果与实测值很接近,最大相对误差为3.4%。而采用蒸发潜热模型则差别较大,最大相对误差达到18.1%。     

住宅建筑围护结构内外表面热阻对传热系数的影响

冬季通过建筑围护结构传递的热量由3个因素决定:壁体内表面换热阻、壁体外表面换热阻及壁体材料层的导热系数。这3个因素受室内外热冷源、风速及材料层的含湿量影响。通过对一使用10年左右住宅建筑的现场测试与理论计算对比得出:在进行冬季围护结构热工计算时,应对以上3个参数根据不同实际情况作相应的修正。     

肋片管换热器管外三维流动与空气侧表面换热模拟

利用计算流体力学软件FLUENT对套片式肋片管换热器干工况进行三维数值模拟。改进以往计算方法中的不足,并在模拟过程中考虑肋片管管壁面对肋片的导热引起的肋片表面温度分布场对换热的影响,得出Re在643到3208的范围内肋片管换热器空气侧对流换热系数关联式。比较原有模拟方法中不考虑肋片厚度而将肋片表面简化为等壁温条件与考虑肋片和管壁之间导热条件下的对流换热系数的差异,指出两者的偏差之处。     

具有表面辐射的建筑室内自然对流换热的研究

随着人们生活水平以及节能意识的提高,对建筑热工性能评价和建筑节能越来越重视。将建筑房间简化为含有多孔介质的双区域模型,因此,此类模型被应用到更多的领域。通过数值模拟展现了实际建筑环境中各物理条件对室内通风与热环境的影响,为室内舒适度的建设提供了依据。基于有限元法对含有多孔介质复合腔体这一类双区域模型的壁面热辐射与自然对流耦合换热问题在建筑房间内的应用进行了数值模拟分析。模拟了不同工况下多孔介质复合腔体内的流场和温度场随时间的变化情况。结果表明,表面热辐射对建筑房间内的自然对流换热有明显的增强作用;冬季与夏季,中间层与顶层不同的边界条件影响着室内的对流换热即方腔热环境的改变;多孔介质厚度d较大时能减弱传热,当到达一定值时影响不明显。     

建筑外表面换热系数取值方法对建筑负荷预测的影响

建筑外表面换热系数(α_e)受表面风速、粗糙度等因素的影响。以西安市某办公建筑为例,针对α_e取定值及采用随风速和粗糙度变化的SimpleCombined算法计算2种情况,应用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑负荷进行了数值模拟和对比分析。结果表明:采用SimpleCombined算法时的供暖期建筑累计热负荷比α_e取定值时小13.20%,空调期建筑累计冷负荷则大3.04%。为使建筑负荷预测结果更符合实际情况,结合现行工程计算特点,在运用建筑能耗模拟软件预测建筑负荷时,建议采用SimpleCombined算法计算α_e。     

多孔翅片散热器内辐射/对流/导热的耦合传热

采用切比雪夫配置点谱方法对多孔翅片散热器内辐射、对流和导热的耦合传热问题进行求解。在多孔翅片散热器内,导热系数、对流换热系数、表面发射率以及内热源均为温度的函数。在求解多孔翅片散热器内耦合传热的过程中,采用切比雪夫配置点谱方法对根据Darcy定律建立的多孔介质传热模型进行离散,并将微分形式的控制方程转换为代数形式的矩阵方程。另外,分析了热物性参数对无量纲温度和翅片效率的影响。通过与文献中同伦摄动法的计算结果相比较发现:切比雪夫配置点方法对多孔翅片散热器内耦合传热问题有很好的计算精度。     

相邻低层四坡屋面房屋在风荷载下的相互干扰作用

采用数值模拟方法,结合风洞模型试验对两栋低层四坡屋面房屋周围的风场及表面风压进行了计算和分析,数值模拟基于Reynolds时均方程和可实现k-ε湍流模型,采用了具有良好拓扑性能的非结构四面体网格,FLUENT软件实现了流场的数值求解.在单体计算结果和风洞试验结果有较好吻合的前提下,获得了有相邻建筑干扰的情况下,低层四坡屋面房屋的表面风压的变化规律,结论可直接供工程设计参考.     

冷暖地板换热性能分析方法

建立了冷暖地板换热数理模型,分析了盘管内水与管壁、盘管和壁与地板表面、地板表面与房间的换热过程,形成了地板表面换热能力与表面温度的计算方法。     

呼吸式玻璃幕墙在寒冷地区的应用

以天津市某采用呼吸式玻璃幕墙的节能建筑为研究对象,采用热流计测量计算了呼吸式玻璃幕墙的传热系数.对向阳面、背阳面的房间、玻璃幕墙空气层及室外温度进行了测量.在寒冷地区的冬季,可利用太阳辐射加热空气层,减少房间基本耗热量.在供暖期刚结束时,能使室内温度保持在较舒适的范围内.     

空心砌块通风墙体二维简化传热模型研究

空心砌块通风墙体是一种新型的建筑围护结构,该结构可以利用空调系统排风、地道风或夏季夜间凉风对空心砌块墙体的空腔进行通风,实现墙体内部冷、热量的转移。该技术将热回收或可再生能源利用与降低墙体内部冷/热量结合起来,可削弱室外气候对室内环境的影响,减小墙体内表面温度的波动,从而改善人体的热舒适性。为了研究该新型通风墙体的传热特性,建立了空心砌块通风墙体的二维简化传热模型。并且在稳态情形下,计算分析了该通风墙体内表面的平均温度。还进一步研究了空心砌块通风墙体的当量热阻及其影响因素。结果表明空心砌块通风墙体能获得较低的墙体内表面温度和较高的当量热阻,同时,也降低了室内负荷。     

夏热冬暖地区复合墙体内表面温度响应特性

根据建筑复合型外墙在室外气象参数周期性变化的边界条件,建立了复合墙体内表面温度在一维非稳态导热控制方程作用下的计算模型,结合夏热冬暖地区复合墙体的结构特点及该地区的夏季气象参数,分析了不同朝向复合墙体随室外气象参数变化的内表面温度响应特性及变化规律,为复合型墙体在隔热和室内舒适性方面的研究提供了理论指导.     

新建建筑围护结构热质传递对室内温湿度环境的影响

新建建筑第1年由于较大的内表面散湿量会影响室内的温湿度水平,严重的会引起围护结构内表面霉菌。为分析新建建筑第1年围护结构的湿传递对室内温湿度环境的影响,本文对哈尔滨地区新建建筑综合热质耦合传递进行了模拟,分别建立了围护结构和室内空气的质能平衡方程,并讨论了夏季不同的室内通风率对围护结构内表面散湿量及室内温湿度的影响,得出了几点重要结论。     

新型节能墙体冷负荷温度的求群

针对目前出现的一系列新型节能墙体,研究了其空调负荷计算方法,通过建立传热模型,举例求解了一种新型节能墙体的冷负荷温度.     

内保温住宅的户间传热温差

以目前新建住宅中较为普遍的钢筋混凝土内保温外墙、陶粒混凝土内墙结构的居住建筑为对象，建立房间不稳态传热的数学模型，通过数值求解，得出了四种典型房间，在北京地区供暖室外设计温度下，采用分室调节最低值（即停止采暖）时，其室温和邻室的户间传热温差及房间围护结构温度分布的变化规律，为进行住宅按户计量供暖设计热负荷的确定，提供了户间传热计算的依据，也为按户计量收费和建筑保温及防结霜研究提供了参考依据。     

住宅供暖系统的室温控制和热计量技术

通过，对住宅供暖系统的室温控制和热计量技术的介绍，分析了热计量使用的情况，并对热计量在建筑中的推广应用提出了建议，以使其效果达到最好。     

分户供暖热负荷计算方法初探

采用分户供暖后,供暖热负荷的计算不但要计算户问传热,还必须考虑户内邻室传热的构成和发生概率.由于存在相邻房间供暖不同步因素,指出分户供暖系统设计时应计入户内邻室传热,邻室温差应根据与计算对象相邻房间的用热特点和围护结构组成进行估算,经过大量的调查研究,确定出相邻房间同期系数的经验取值,并提出了各级热负荷的计算方法.     

分户供暖热负荷计算方法初探

采用分户供暖后,供暖热负荷的计算不但要计算户间传热,还必须考虑户内邻室传热的构成和发生概率。由于存在相邻房间供暖不同步因素,指出分户供暖系统设计时应计入户内邻室传热,邻室温差应根据与计算对象相邻房间的用热特点和围护结构组成进行估算,经过大量的调查研究,确定出相邻房间同期系数的经验取值,并提出了各级热负荷的计算方法。     

地下洞室多孔墙体热湿传递的数值模拟

提出了一种以温度与相对湿度为驱动势的多孔墙体热湿耦合传递的数学模型,该模型同时考虑了水蒸气与毛细孔内液态水的传递。采用控制容积法将理论方程组离散并编制了计算程序,对深埋地下洞室的墙体进行了热湿传递的数值模拟,得到了墙体温度、相对湿度、热流率、湿流率的变化规律。结果表明,墙体传热过程趋于稳定的时间远小于传湿过程。