太阳能烟囱热压强化自然通风对室内热环境的影响

自然通风是用来解决夏季室内过热问题常用的技术之一。由于风压通风的局限性,利用太阳能烟囱热压强化自然通风是一种有效的节能方法。研究采用Fluent软件对在不同太阳辐射量下太阳能烟囱强化被动式太阳房自然通风对室内热环境的影响进行模拟。结果表明:在太阳能烟囱的热压作用下,室内空气流动速度受到太阳能烟囱的"烟囱效应"的影响也有明显的提高;室温随着进深和高度方向略有增加但增幅不大;室内压强随着房间进深和高度的增加有所提高,随着太阳辐射能增加而有所降低。因此,利用太阳能烟囱可以提高室内空气的流通速度,且可达到改善室内热环境的目的。     

旋转集热板式太阳能烟囱性能研究

为了在不同太阳辐射强度下,太阳能烟囱能发挥最大的通风性能,本文提出了旋转集热板式太阳能烟囱模型;用Fluent软件对其通风性能进行数值模拟,研究两板底部宽度在100~300 mm、太阳辐射强度200~400 W/m²、集热板旋转角度0°~14°时的通风性能;分析了烟囱内部温度场与速度场分布情况.模拟结果显示,在一定范围内,增大集热板旋转角度、增大两板底部宽度以及提高太阳辐射强度均能有效提高太阳能烟囱的通风性能.     

太阳能烟囱增强热压自然通风的计算研究

本文对太阳能烟囱自然通风模型进行了数值模拟研究．分析了太阳能烟囱在多种情况下，气流的温度场和速度场分布，从而得出通风量与烟囱高度、进风口面积、出风口面积、加热面之间的关系．研究表明，通过合理的设计，可以利用太阳能烟囱增强自然通风效果．     

透明插板对太阳能烟囱通风的增强效应

为了提高太阳能烟囱的热效率,通过在烟囱内部增设构件,探究增加热边界层数量对烟囱通风的增强效应. 在高1.2 m 宽0.4 m 深0.5 m 的太阳能烟囱实验模型中,插入玻璃板,通过测量烟囱入口段流速的变化,研究透明插板对太阳能烟囱通风量的提高效果. 实验在相对封闭的大厅中进行,并在烟囱入口处布置挡风板以排除环境风速的干扰. 从10月到12月间,共获得7组实际太阳辐射下烟囱的通风量,包括内部有无插板的对比实验. 结果表明,烟囱流量主要与吸热板的得热量有关. 在太阳辐射强度几乎不变的情况下,插入1块普通玻璃板可使得烟囱通风量增加5%~9%. 实验结果证实,在烟囱通道内增加热边界层可以提高烟囱热效率.     

房间开口尺寸对室内火灾危险性影响的CFAST模拟研究

利用CFAST火灾模拟软件对不同房间开口大小和高宽比条件下室内火灾进行模拟。结果表明,室内可燃物较多时,保持开口高度或宽度不变,火灾危险性在某一宽度或高度时达到最大;且当开口面积较小时,火灾危险性随开口高宽比增大而增大;当开口面积较大时,火灾危险性随开口高宽比增大而减小;室内可燃物相对较少时,火灾危险性受房间开口尺寸影响小。     

V型孔板渗透式太阳能空气集热器结构设计与实验测试

通过改进集热板结构、优化空气流道,提出了一种V型孔板渗透式太阳能空气集热器。采用CFD模拟软件对V型孔板渗透式太阳能空气集热器内部的速度场与温度场进行模拟,并实验测试了V型孔板渗透式太阳能空气集热器的集热效率。结果表明:在风量为0.00513～0.08060 m~3/s条件下,2排孔有隔板的V型孔板渗透式太阳能空气集热器的瞬时集热效率比普通平板式太阳能空气集热器高3.73%～24.89%;在其他条件相同的情况下,有隔板与无隔板的集热器相比,集热效率可提高23.46%;集热板上的孔口排数对集热效率有一定影响,增加孔口排数不一定能提高集热效率。V型孔板渗透式太阳能空气集热器集热效率高,不同组合的开口模式适用不同的场合,具有良好的应用前景。     

太阳能烟囱建筑设计案例分析

在绿色建筑设计中,太阳能烟囱作为有效的建筑自然通风利用技术得到日益广泛的应用。文章阐述了太阳能烟囱的通风原理,通过太阳能烟囱通风技术设计的典型案例,总结了建筑应用太阳能烟囱通风技术设计的特征型、消隐型和融合型三种主要方式,提出了太阳能烟囱4个方面的技术设计要点,并指出无论采用何种类型的太阳能烟囱,都需要从提高进、排风口之间的"三差"的角度进行技术设计,保证其自然通风效果,是今后太阳能烟囱技术设计领域的主要方向。     

多层建筑太阳能烟囱的全年通风潜力评价

模拟研究多层建筑太阳能烟囱全年热压通风效果并进行通风潜力评价.基于设计平台搭载的性能模拟工具Honeybee和RhinoCFD构建耦合模拟工作流,计算太阳能驱动下烟囱逐时通风量;根据房间最小新风量要求、通风时长等因素计算单位时间有效流量,并定义为烟囱的通风潜力值;选取南京某办公建筑双入口太阳能烟囱进行了案例研究.结果表...     

居住建筑地下空间自然通风方案优选研究

以某居住建筑地下室为研究对象,根据《绿色建筑评价标准》中自然通风评价指标窗地比,建立7种建筑构造工况模型,采用计算流体力学Fluent软件,模拟分析不同工况下的风速场、空气龄、换气次数以及不均匀系数并对各指标进行评价,探讨居住建筑地下空间自然通风优选方案。结果表明:窗地比越大,室内通风效果越好;窗地比相同时,风速越大、空气龄越小、换气次数越大以及不均匀系数越小的室内通风效果越好,方案优选时应综合考虑各指标;设置迎风面(南面)大天井时空气龄小、换气次数多且风场分布较均匀,该方案为自然通风优选方案。建议相关标准对地下空间的通风效果设置更有针对性的评价指标。     

太阳能热气流发电系统导流体的模拟和实验研究

为提升太阳能热气流发电系统输出功率,对烟囱底部导流体的不同形状进行研究.基于等效速度理论,提出一种新型等效速度面划分方式,以此计算输出功率.通过数值模拟研究不同形状导流体对烟囱内部速度场和压力场的影响,将透平装置截面处依据模拟结果划分为高速区和低速区,并通过实验对模拟结果进行验证.结果表明:导流体形状不同,烟囱内部的速...     

多门窗建筑风压驱动自然通风数值模拟

采用计算流体动力学方法对多门窗建筑风压通风过程进行数值模拟。首先,通过与经典实验结果进行校验计算,验证了计算流体动力学程序的可靠性;接着,对建筑贯流通风不同的开口工况进行了深入分析和计算,并探究室内空气流动的物理机制;最后,讨论并且分析速度矢量、速度大小、速度分量、压力分布、压力系数等结果,讨论入口风速对于建筑室内通风流场的影响。模拟结果发现,建筑贯流通风存在侧面通风口时,背风面的出风口也可能作为进风口。     

基于CFD模拟的烟气在吸烟室中的扩散状态研究

以吸烟室为研究对象,基于CFD模拟与步进电机实验相结合,对烟气在吸烟室中的扩散进行数值模拟,并通过P IV实验测量烟气速度进行模型验证,相对误差在25％以内.最终,得到了不同送排风方式、不同烟气源量、不同新风速度下的室内烟气速度和CO质量分数分布.结果表明:侧送上排是更加有效的净化室内烟气的送排风方式;吸烟室内不同高度...     

被动式建筑空气龄和热舒适度的数值分析

为研究地下室和通风井以及通风井开口面积对被动式建筑室内空气龄和热环境的影响。我们利用计算流体力学软件PHOENICS对上述情况进行模拟研究。模拟结果表明:设置地下室和通风井将有利于室内空气品质的提升和热环境的改善;建筑单独设置通风井对空气龄的影响较大,对热环境的影响较小;当通风井开口面积与横截面积之比分别为2/3、1/2、1/3时,取通风井开口面积与横截面积之比为1/2,则一楼空气龄和室内热环境为最佳。     

气流组织形式对室内空气环境影响的数值模拟

以计算流体力学和传热学为基础,利用FLUENT软件建立了四种典型气流组织形式的物理及数学模型,运用Κ-ε模型对室内气流组织进行了三维数值模拟.对各种气流组织形式下建筑物室内的流场、温度场及浓度场的数值模拟结果进行分析比较.结果表明:置换通风在温度场、速度场、污染物浓度场、通风效率及人体热舒适性等方面均优于混合通风的几种气流组织形式.     

An algorithm for calculating fresh air age in central ventilation system

Since most people spend 80%—90% of their time indoor[1], indoor environment is very im-portant to human health. For a long time, indoor environment is mainly described by temperature and humidity. The main target of air-conditioning system is to provide proper indoor temperature and humidity. With the wide adoption of air-conditioning system in the buildings and the applica-tion of a large amount of the so-called energy-saving building, some new understanding of the evaluation of indoor envir…     

室内污染物换气过程的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法模拟了不同通风方式和不同送风速度下室内污染物的浓度分布.模拟和分析结果表明,适当的送风速度可以有效地降低室内污染物的浓度;通风方式应与污染源的位置相适应,异侧送回风对污染物的排出比较有利.     

Coupled simulation of BES-CFD and performance assessment of energy recovery ventilation system for office model

Thermal comfort and indoor air quality as well as the energy efficiency have been recognized as essential parts of sustainable building assessment. This work aims to analyze the energy conservation of the heat recovery ventilator and to investigate the effect of the air supply arrangement. Three types of mixing ventilation are chosen for the analysis of coupling ANSYS/FLUENT (a computational fluid dynamics (CFD) program) with TRNSYS (a building energy simulation (BES) software). The adoption of mutual complementary boundary conditions for CFD and BES provides more accurate and complete information of indoor air distribution and thermal performance in buildings. A typical office-space situated in a middle storey is chosen for the analysis. The office-space is equipped with air-conditioners on the ceiling. A heat recovery ventilation system directly supplies fresh air to the office space. Its thermal performance and indoor air distribution predicted by the coupled method are compared under three types of ventilation system. When the supply and return openings for ventilation are arranged on the ceiling, there is no critical difference between the predictions of the coupled method and BES on the energy consumption of HVAC because PID control is adopted for the supply air temperature of the occupied zone. On the other hand, approximately 21% discrepancy for the heat recovery estimation in the maximum between the simulated results of coupled method and BES-only can be obviously found in the floor air supply ventilation case. The discrepancy emphasizes the necessity of coupling CFD with BES when vertical air temperature gradient exists. Our future target is to estimate the optimum design of heat recovery ventilation system to control CO₂ concentration by adjusting flow rate of fresh air.     

不同自然通风方式室内热舒适性研究

采用数值模拟方法对自然下部通风、自然层状通风、自然顶部通风3种自然通风方式室内温度场和速度场进行研究,以获取3种自然通风方式中室内热舒适性,寻求各自然通风方式适用范围.研究结果显示,3种自然通风方式中人体头部与脚踝之间垂直温差均小于5℃,满足人体热舒适对垂直温差的要求.自然下部通风、自然顶部通风在人体呼吸区高度上气流速度分布比较均匀,除进风口以及出风口附近区域其他区域气流速度均小于引起人体不舒适的最低气流速度0.25m/s,基本满足人体热舒适对吹风感的要求.在实际操作中,应根据当地气候条件以及室内不同功能选择合理的自然通风方式.