某高层建筑空调室外机组的散热模拟与优化

利用CFD数值模拟方法对建筑空调室外机的散热进行模拟,研究了高层建筑中多联机空调室外机的散热对上层设备的影响。对室外不同风速以及室外机不同排列方式进行模拟,分析了室外风速对室外机散热的影响,通过对室外机排列方式的优化,满足了室外机的工作条件。     

基于CFD的山地城市建筑格局对风速和气温微环境影响研究

该文利用CFD数值模拟技术对重庆典型的行列式、错列式、周边式、点群式建筑格局下的风速和气温微环境进行模拟,分析不同建筑格局对山地城市微环境的影响,为山地城市建筑设计提供参考。     

动态聚光建筑表皮设计与光热特性研究

在可持续设计思想主导的当下,建筑表皮逐步朝着生态、环境响应和动态可调的方向发展,尤其是能够产出能量的生态建筑表皮已经成为新的研究热点。太阳能资源丰富易得,聚光是新型高效的太阳能利用形式,将其应用到表皮构件中,会带来艺术表现、结构形式和能量特性的改变。针对目前国内外建筑与聚光光伏一体化集成(BICPV)研究和应用中存在的问题,本文提出聚光技术在建筑中集成应用的关键是要解决模块化设计、动态集成与光热特性等问题。本文以菲涅尔透镜为聚光器,设计出新型适用于建筑集成的高倍透射式聚光模块,并按照设计参数制作出实体模型对其进行电性能实验研究。以万向轴承为控制节点,设计完成新型双轴联动系统,实现了聚光组件与建筑的动态集成。利用光学分析软件TracePro对高倍透射式聚光模块在不同入射条件下的光学效率及建筑集成聚光组件的室内天然采光的影响率进行了量化研究。利用计算流体力学软件ANSYS-CFX对不同工况下聚光组件的热特性进行仿真模拟。对聚光模块的电性能实验研究结果表明其对直射光线综合聚光效率在65%左右,且在连续工作状态下具有稳定的电能输出。对聚光模块光学特性模拟的研究结果表明其对入射偏差在1°以内的直射光线具有良好的汇聚作用,光线接收效率保持在76.87%以上。以天津地区为例,晴天且聚光阵列处于工作状态对室内天然采光的影响率在9.13%～11.66%之间,非工作状态下影响率降至6.58%～8.36%之间,全阴天状况下影响率为5.97%。模拟结果表明,主动式通风可以有效降低工作状态下聚光组件的温度,从聚光模块底部入风的散热效果优于从侧面或顶部入风。聚光阵列集成在双层玻璃之间采用机械通风时,靠近入风口的模块散热效果最好;风速相同时,底部通风散热效果优于顶部。聚光阵列处于自然通风状态下,外部开敞式散热效果优于完全开敞式。风速较小时,增大风速会使聚光组件温度明显下降,超过3 m/s后,增大风速对聚光阵列散热效果提升不明显。本文的研究成果可为BICPV的相关研究和应用提供设计指导与数据基础     

行走机械液压系统散热功率影响因素研究

文章通过对散热影响因素的分析,总结出影响对流换热过程的主要因素有:换热面积F、流体与壁面之间的温差和换热系数α;影响热传导效率的主要因素是散热器材质的导热系数l。结合理论分析实际应用中影响散热功率的参数及控制手段,结合实际测试对不同风速、不同流量条件下的散热器功率进行研究,证明在同等进油流量条件下,提高进风速度,散热器的散热功率随之升高;在同等风速条件下,提高进油流量,散热器的散热功率随之升高。参照研究结果,对实际工程应用过程中增大散热功率,减小散热功率的具体方案做了阐述。     

自然冷却下太阳能PV板发电效率的影响研究

基于一维稳态传热模型,通过数值模拟与计算,进行了自然冷却条件下散热肋片对PV板发电效率的影响研究,对不同因素包括PV板水平倾角、空气温度、风速和肋片高度等对PV板发电效率的影响进行了研究,研究结果对于PV板被动式冷却设计具有一定的实际意义和参考价值。     

安全帽舒适性影响因素分析

安全帽舒适性影响因素分析是安全帽舒适性设计的基础.文章分析了安全帽舒适性特征,采用问卷调查法对安全帽各组成部分的舒适性需求进行了系统分析,同时构建了安全帽舒适性影响因素层次分析模型,并对影响安全帽舒适性的各因素进行了重要性排序。相关研究成果可作为安全帽舒适性设计的依据。     

列车运动对地铁站台环境影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法,对地铁岛式站台在不开启机械通风系统的情况下,单列车进站、停车及出站过程中流场和温度场分布进行了三维数值模拟。模拟结果量化了在列车通过的过程中,站台靠近轨道一侧所形成的较大风速和温升,以及这种影响在站台中部区域的衰减,现场实验说明了模拟结果具有可靠性。根据模拟结果,分析了列车运动过程所造成的活塞风以及列车散热对站台乘客候车环境的影响。采用的三维非稳态模拟方法,使得模拟更加接近于真实的物理过程,模拟结果对于地铁环控系统的设计具有指导意义。     

呼吸暖体假人的设计研发及应用展望

为研究人体微环境特征,再现人体吸入暴露过程并获得飞沫或飞沫核在呼吸道内的实际暴露水平,设计了一种新型呼吸暖体假人,首次实现呼吸暖体假人与呼吸道模型的结合。假人外形与平均人体相似,通过调节假人加热系统功率,模拟人体不同活动水平下的代谢散热;体内嵌有包含口咽模型和Weibel 0～4级模型组成的"理想呼吸道",还原吸入气流在呼吸系统内的流动特性,有效测量飞沫核在人体呼吸道的实际暴露剂量;设计研发了呼吸模拟装置,可输出接近真实人体呼吸特性的正弦曲线,通过调节参数来模拟人体不同活动状态下的呼吸特征。对假人表面温度和传热系数进行了实验测量。初步研究结果表明,假人可模拟多种活动状态下的人体代谢水平及呼吸特征,复现人体热羽流和呼吸气流共同作用下的人体微环境,可代替真人进行相关科学研究。     

基于BIM的北京路及周边地区城市规划微环境模拟

在人们日益重视生态环境的今天,如何在城市规划过程中融入城市生态学是规划学者越来越重视的问题。本文以广州市北京路沿线微环境模拟这一实例, 阐述了微环境生态模拟在城市设计过程中的作用,并对其技术方法进行了探讨。     

变频空调器电子元器件板肋式散热器仿真与优化

电子元器件散热困难导致变频空调机组运行异常,为解决此问题,采用Fluent对电子元器件板肋式散热器及其周围空气流场的流动和传热特性进行了模拟研究。建立了仿真计算模型,并与实验参数进行了对比,仿真计算误差不超过10.8%。对原型散热器肋片进行了结构模拟研究,结果显示,在低风速散热环境下,单向长肋片板肋式散热器尾端的空气流量小、温度高,散热效果较差。提出了一种新型板肋式散热器形式,采用多段肋片、错向肋片结构,散热效果得到较大提升。原型散热器经优化后,各元器件温度降低2.8~4.6℃,优化率约为3.2%~5.5%。     

浅谈冷凝器与散热器的间距对流场的影响

为了研究冷凝器与散热器的间距,对冷凝器、散热器表面风速的影响,寻求合适的间距,在保证冷凝器表面风速的同时,更优的发挥散热器散热能力.研究散热器表面风速的影响,选择合适的位置安装冷凝器,使得散热能力较富余的模块,充分发挥作用,提高能力偏弱的模块的散热效率.通过实测不同间距和转速下的各模块风速,测算其平均值,分析风场的变化.结果表明,随着冷凝器与散热器之间距离的增加,散热器进口表面风速分布逐渐变均匀,散热器进口平均风速逐渐增大、风量逐渐增加,但幅度较小.随着冷凝器与散热器之间距离的增加,冷凝器进出口表面的平均风速逐渐减小,且降低幅度较大.     

不同散热方式对BIPV建筑能耗影响的模拟分析

本文以某一实际项目为对象,采用EnergyPlus和Fluent软件耦合模拟的方法,对几种不同散热方式下,BIPV建筑的建筑能耗和光伏系统发电量进行了模拟分析,为BIPV建筑在设计中采取何种散热方式提供理论依据和参考.     

喷雾加湿器与家用散热器耦合作用研究

家用散热器是北方冬季采暖最普遍的末端装置,增强散热器的散热性能对减少供热能耗有重要意义。本文提出将喷雾加湿器与散热器组合利用,不仅有利于提高散热器的散热能力,而且加速了水雾的蒸发速度。本文搭建了散热器耦合喷雾加湿测试系统,研究了喷雾加湿对散热器性能的影响。实验结果表明,散热器近壁面环境温度与风速要远高于室内大空间温度,因此传统设计中以室内温度为基准不利于准确计算散热器的散热能力。喷雾加湿不仅能够降低散热器附近的局部环境温度,而且能够增大局部风速,提高散热器表面的传热系数,因此使散热器散热功率得到大幅提升,并且随着加湿量的增大,强化效果显著增强。该研究结果可为北方新型高效散热器的设计和应用提供参考。     

基于CFD的变压器室通风散热数值模拟及优化分析

变压器室内的元器件运行时会产生大量的热,使得室内温度升高,需及时排出热量。为了研究不同送风方式对散热性能的影响,基于FLUENT软件对某变压器室散热方式进行了数值模拟研究,在此基础上提出2种基本优化方案,并对室内的流场进行了具体分析,探讨了3种典型送风方式对变压器室散热的影响,得出了变压器室通风散热的优化设计方案。对变压器室的散热设计具有一定的指导意义。     

集中排烟水平隧道排风诱导风速CFD分析

结合某长大公路隧道集中排烟系统设计,通过CFD模拟,分析不同排风诱导风速下水平隧道内烟气控制效果.模拟结果表明:火灾热释放速率一定时,随着诱导风速的增大,排风口下游烟气扩散范围不断缩小,即诱导风速可以作为衡量集中排烟系统烟气控制效果的重要指标;此外,与临界风速相似,其数值随着火灾强度的增大的而增大;为了便于工程应用,进一步将模拟结果回归整理成无量纲准则关联式,充分反映了三者之间的耦合关系.在数值模拟的基础上,作者对隧道排烟系统进行了优化设计,并与纵向通风临界风速进行了比较.     

历史街区火灾蔓延规律分析——以道口古镇为例

为研究影响历史街区内传统砖木建筑之间火灾蔓延的因素,文章以河南省安阳市滑县道口古镇内传统院落为研究对象,通过实地调研及数据统计,确定该区域典型传统院落相关尺寸,运用火灾动力学仿真软件Pyrosim对砖木建筑之间的火灾蔓延进行三维数值模拟,根据在上风向设置燃烧源,设置多组不同室外环境风速进行模拟,并通过HRR和火势蔓延特征来探索火灾增长及蔓延规律。根据模拟结果分析得出：当风速小于3m/s时,风速风场及起火源位置对火势的发展影响较小;当风速大于3m/s时,风速风场对火势的发展影响较显著。     

制动盘散热筋结构设计与热容量分析

为提高列车的安全性,需对传统制动盘散热筋的排列方式进行优化再设计。使用Hypermesh和ANSYS软件分别对制动盘循环对称三维瞬态模型进行网格划分和分析计算。在速度为300km/h的工况下,对具有新型散热筋的制动盘进行紧急制动模拟。在此过程中从温度和应力2个方面与传统制动盘进行对比,并检验是否满足现有运行车辆对制动盘的要求。仿真结果表明:设计的新型散热筋制动盘满足现有高速列车运行对制动盘的要求;相比传统等直径圆柱散热筋制动盘,新型散热筋制动盘的最高温度降低了7℃,热应力降低了269MPa。     

绿化形态对住区微气候的影响及优化模拟研究

绿化形态在改善微气候、降风和减少污染等方面起着重要作用,文章以城市住区为研究对象,探讨不同绿化形态下居住区微气候的差异,并基于对微气候模拟软件ENVI-met的模拟,提出相应的优化策略。文章还着重分析了绿化形态在降低风速方面的作用,发现风速衰减量与绿化宽度呈正相关,而随着绿化高度的增加,风速衰减量呈现先增高后降低的趋势,把结果绘制在一张显示绿化高度和宽度与风速衰减之间关系的图形中,该图形可以为降风绿化带设计提供一些实用的建议。     

装载机散热系统性能提升研究

通过试验对某装载机散热系统作改进研究,结果表明:文特利式导风罩的风圈长度、直径对散热系统效率影响很大,风扇叶尖小部分露出导风罩可获得最佳散热器迎面风速,而风扇完全沉入导风罩或露出导风罩过多时,不利于风扇组织气流而使效率降低;随着风圈直径的减小,散热器进风面风速呈迅速上升趋势,设计时应尽量减小风圈直径。     

中央空调通风系统下某车间夏季热环境模拟

以深圳市某生产车间为研究对象,在夏季设计工况条件下,对空调通风系统下的车间热环境进行了数值模拟研究。模拟结果表明,车间内距离地面1.1 m高度平面的温度和风速基本满足工艺性空调的设计要求,回风口附近区域空气风速较高,不能满足工艺性空调的设计要求,建议调整回风口的设计位置或减少回风口附近的工作人员密度。