辐射采暖房间围护结构表面角系数的计算

辐射采暖方式由于具有舒适性、节能性等特点越来越广泛的被应用。为了能够确定辐射采暖房间内的热环境状况,必须对采暖房间各围护结构内表面间的辐射换热进行计算。反映两表面间相对位置的变量——角系数,是各表面间辐射换热计算的基础,其计算比较复杂。本文介绍了外围护结构有窗时角系数的计算方法,根据角系数的完整性、分解性及互换性原理推导出了其计算公式,给出了几种外窗尺寸下外围护结构对其余所有围护结构角系数值。     

室内遮挡物条件下人体对壁面角系数简化算法

辐射角系数的求解是研究人体与各辐射壁面换热量的关键.由于人体形状复杂,计算人体与辐射面的角系数较困难.并且在对辐射空调房间进行热舒适评价时,家具、屏风等遮挡的影响不可忽略.本文将人体简化为立方体,提出遮挡条件下,人体对壁面角系数的简化算法.将计算结果与CFD模拟结果进行对比,误差小于10％.绘制出无遮挡时人体与壁面角系...     

辐射空调房间人体与环境表面角系数的数值模拟求解

精确求解人体与环境表面间的角系数是研究辐射空调房间内人体辐射散热与热舒适的基本前提。结合角系数与有效辐射面积的离散公式,推导出人体与环境表面辐射角系数的数值模拟结果修正式,得到了中国人三维坐姿人体模型。在分别对坐姿人体与顶板、壁面、地板间的角系数模拟求解后发现,坐姿人体前后具有较大的方向性,人体对前方环境表面的角系数大于人体对后方环境表面的角系数。将角系数的数值模拟解与半解析解进行比较,对于顶板与垂直壁面,半解析解与模拟解较为吻合;对于地板,半解析解与模拟解存在较大的误差,并对半解析解进行了相应的修正。     

房间表面间辐射换热计算的光照系数法

本文讨论了采用光照系数进行房间表面之间辐射换热计算的方法，采用光照系数的概念，不仅反映了表面之间的直接投射辐射，而且也同时考虑了其它表面的反射，这种方法对于表面温度动态变化时特别有效，当利用计算机进行态冷热负荷模拟计算时，这种方法是最适合进行表面间的辐射计算。     

辐射散热器表面发射率对室内平均辐射温度分布的影响

分析了采用微元球体代替Fanger图算法求解人体对环境的角系数的可行性。推导了当环境中存在发射率较小的表面时平均辐射温度的计算公式。分别分析了设计工况下和散热器表面温度变化时表面发射率对室内平均辐射温度分布的影响。结果表明,散热器表面发射率越大,散热器附近平均辐射温度越高;散热器表面温度越高,表面发射率对平均辐射温度分布的影响越大。辐射散热器表面发射率应作为室内平均辐射温度计算和供暖设计的参数之一。     

地面对人体的角系数的影响因素分析

地面对人体的角系数计算的准确性,对于评价地辐射采暖房间热舒适十分重要。文章分析了地面尺寸和面积、人体位置对角系数的影响及角系数变化特征。同时,文章也给出了当地面存在遮挡时,地面对人体角系数的计算方法和公式。最后通过实例证明,是否考虑地面遮挡对角系数计算的准确性存在显著影响。     

房间围护结构间辐射换热计算的吸收系数法

传统的辐射换热计算中引入的有效辐射可以相对准确计算出净辐射换热量,但在求解方程组时较复杂.实际工程计算中作相应简化,但误差较大.吸收系数是由角系数导出的一个相关因子,采用吸收系数法计算辐射换热,不仅反映了表面之间的直接辐射,同时综合考虑了其他各表面的反射因素对辐射换热的影响,是较适合计算房间各围护结构间辐射换热的一种方法.     

混凝土箱梁桥日照温度场有限元分析与辐射换热系数研究

采用二维等效太阳高度角概念计算太阳阴影长度,并借助自编程序实现混凝土箱梁桥温度场分析的有限元模型边界条件加载。首先采用实桥测量数据检验了计算模型和方法的正确性,然后针对以往研究忽视了大气辐射与灰体辐射的差别,分析了大气辐射系数取值对于混凝土箱梁桥顶板上表面温度值的影响。最后指出根据能量守恒定律进行的室内辐射换热系数试验得到的是不完全辐射换热系数。     

冬季供暖工况下混凝土辐射顶板传热特性

针对冬季供暖工况下混凝土辐射顶板的传热问题,建立顶板辐射供暖的简化数学模型,利用MATLAB软件计算其供热量,并通过该顶板辐射供暖的热工特性实验验证模型的合理性。研究表明:顶板温度计算值与实验结果的误差在5.01%以内,供热量计算值与实验结果的误差在5.15%左右。通过对实验和计算结果的分析发现:在定流量稳态工况下,顶板温度随供水温度的增大呈指数性增大,随换热盘管间距的增大而减小。     

空气源热泵用于住宅地板辐射供暖的实测研究

在南京一住宅作了一个供暖期的运行实测，由测定结果和统计计算获得了热泵系统在不同室外天气条件下的运行参数、能耗、运行费用、房间空气温度、平均辐射温度、作用温度等数据，证明在该地区这种供暖方式是经济、舒适、可行的。     

Experimental investigation of the influence of the air jet trajectory on convective heat transfer in buildings equipped with air-based and radiant cooling systems

The complexity and diversity of airflow in buildings make the accurate definition of convective heat transfer coefficients (CHTCs) difficult. In a full-scale test facility, the convective heat transfer of two cooling systems (active chilled beam and radiant wall) has been investigated under steady-state and dynamic conditions. With the air-based cooling system, a dependency of the convective heat transfer on the air jet trajectory has been observed. New correlations have been developed, introducing a modified Archimedes number to account for the air flow pattern. The accuracy of the new correlations has been evaluated to±15%. Besides the study with an air-based cooling system, the convective heat transfer with a radiant cooling system has also been investigated. The convective flow at the activated surface is mainly driven by natural convection. For other surfaces, the complexity of the flow and the large uncertainty on the CHTCs make the validation of existing correlations difficult.     

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。     

下送风房间热分布系数影响因素的方差分析

提出了用热射流起始无因次高度Ｈ来反映热源起始高度对下送风空调房间热分布系数ａ的影响，利用回归原理得出了ａ随阿基米德数Ａｒｎ、热射流自由度Ｚｒ、机械射流自由度Ｚｊ及热射流起始无因次高度Ｈ变化的准则关系式。用连结向量图法和对实验数据回归公式的Ｆ检验，对影响室内热分布规律的各个因素进行了分析，发现这些因素均为主要影响因素，其影响的相对主次依次为Ａｒｎ，Ｚｒ，Ｈ和Ｚｊ，回归结果具有很强的显著性。     

垂直埋管地热换热器的传热模型与计算

讨论垂直埋管地源热泵地热换热器的传热模型,给出了一维圆柱面模型的解析解。将该解析解与目前常用的线源模型解做了比较,指明了线源模型的适用条件;与常热流半无限大平 壁解的比较,得到了小傅里叶数时该解析解的近似公式。     

温度均匀分布辐射冷顶板的传热特性

构建一种表面温度均匀分布的辐射冷顶板,分析其物理结构和传热机理,建立其辐射供冷传热过程的数学模型,利用MATLAB计算其供冷量,并通过该辐射冷顶板的热工特性试验验证模型的合理性,模拟得到的顶板温度和供冷量与实验结果的误差小于6%。通过对实验结果和计算结果的分析,研究发现在定流量稳态工况下,该辐射冷顶板结构由于存在空气夹层,顶板的供冷量随顶板温度的增大而增大,但受冷冻水温度的限制,顶板的温度在实际运行时宜保持在18~20℃之间。基于对实验数据的分析,研究了室内相对湿度随顶板温度的变化规律、房间的温度分布及其通过对流和辐射方式各自分担的冷负荷。     

垂直U型管式埋地换热器热阻分析

本文介绍了土壤源热泵垂直埋管式换热器的三种不同简易计算模型,引入不同的导热形状因子,并利用G函数来确定管井井壁的温度。通过地源热泵的设计软件分析了回填材料与管材的热物性、管井与U型管以及它们之间的几何特征对管井热阻的影响。     

Heat transfer in a cylinder sheathed by flame-resistant fabrics exposed to convective and radiant heat flux

A numerical model is developed which investigates heat transfer in a cylinder sheathed by flame-resistant fabrics when suddenly exposed to convective and radiant heat flux from simulated pre-flashover fire radiation. The column inside the cylinder system simulating the human body is assumed to keep at a constant temperature. This model incorporates characteristics of the heat-induced changes in flame-resistant fabrics and dry air thermo-physical properties. Temperature distribution was calculated with the help of a one-dimensional radial heat transfer model. A skin burn equation is quoted to predict second-degree skin burn injuries based on the numerical model. The effects of air gap thickness on mean incident heat flux to the skin simulant surface are also discussed. Results from the numerical model contribute to a better understanding of the heat transfer process within flame-resistant fibrous materials and fabrics in intensively high-temperature environment. At the same time, the method in the paper also helps to establish a systematic method for analyzing heat transfer in other cylindrical applications.