Weibull统计特性风速条件下的自然通风实验

采用双参数Weibull统计模型对室外逐秒风速进行了拟合,结合频谱特性分析对实测自然风的典型性进行验证,并考虑到风向对通风效果的影响定义了风向因子参数。通过实际自然风条件下模型比例为1∶10的通风实验,对尺寸因子、形状因子及风向因子等自然风特性参数对自然通风效果的影响进行了研究,并建立了相应的影响模型。研究结果表明:逐秒自然风风速统计分布服从双参数Weibull统计模型;实际自然风条件下,通风效果随Weibull分布的尺寸因子及风向因子的增加而加强,随形状因子的增加而减弱。     

紧贴强热源温度分布研究及空气卷吸量计算

通过现场实测和模型实验,对紧贴强热源周围区域温度分布进行研究。实测和实验研究表明强热源周围温度在一定范围内沿高度线性增加。建立数学简化模型,推导出了紧贴热源周围自然对流空气卷吸量计算公式。     

自然通风环境下的热舒适分析

鉴于自然通风环境下的PMV实际热舒适调查结果有较明显的偏差，热舒适研究领域提出了两种新的模型：PMV修正模型和适应模型。对这两种模型进行了分析，认为应对自然通风环境和空调稳态环境参数进行更细致的分析，以建立一种适用于自然通风环境的集总参数模型或评价指标。     

自然通风条件下轻钢活动板房热环境计算研究

为研究自然通风条件下轻钢活动板房围护结构及室内空气温度的变化,在一标准规格的轻钢活动板房基础上构建几何模型,建立了模拟围护结构传热的一维非稳态传热方程、室内空气温度变化的热平衡方程及建筑自然通风量的换气方程.选取南方地区夏季某一天的气象参数,计算了24h内围护结构温度与审内空气温度.计算结果表明,聚苯乙烯(EPS)夹芯板有良好的隔热作用;但在太阳照射较强烈时,房顶内表面的温度仍然偏高,因此,仍需要加强房项的隔热;在自然通风条件下,室外温度变化对室内温度的影响十分显著.     

双热源热压自然通风流场数值模拟研究

本文首先对具有双热源的民用建筑采用CFD技术,在室内余热量不变的条件下,改变双热源间距对热压自然通风流场进行了数值模拟。而后分析了单、双热源所形成的速度场与温度场之间的差别,以及双热源间距对室内流场、温度场及各特征参数的影响,为民用建筑自然通风系统的设计提供了参考。     

内部热源高度对热压自然通风流场的影响

对具有内部热源的居住建筑,采用CFD技术对不同内部热源高度下室内热压自然通风流场特性进行数值模拟.得出了排风量、排风温度随内部热源高度的变化,分析了不同内部热源高度下的速度场和温度场,得出了中和面高度、有效热量系数随内部热源高度的变化.     

热源面积对室内热压自然通风的影响

针对具有内热源的民用建筑,采用计算流体力学(CFD)方法,通过改变热源面积对热压自然通风流场进行数值模拟分析,得出了不同热源面积下的通风量、排风温度及其变化规律,分析了不同工况下的温度场和速度场,得出了中和面高度和有效热量系数随热源面积的变化规律。结果表明:热源面积的变化主要影响房间下部的温度场,对通风量和排风温度的影响不大,对中和面高度和有效热量系数均有一定的影响。该结论为民用建筑自然通风系统的设计提供了理论依据。     

重庆自然通风热舒适模型的建立及热环境评价

在分析国内外自然通风热舒适研究的基础上,结合重庆地区潮湿的气候特点,对现有自然通风热舒适评价模型进行了湿度修正.采用电子温湿度记录仪对重庆地区村镇典型住宅的室内外热湿参数进行了全年监测,并利用该模型对村镇住宅的室内热环境进行了评价.分析表明,村镇住宅室内和室外相对湿度高于70％的时间分别占全年总时间的95.4％和87.2％,室内温度高于28℃且相对湿度高于70％的时间达1 196 h;全年舒适时间为3 838 h,占全年总时间的43.8％;现有评价模型与修正模型的舒适时间相差405 h,其中空调季相差342h,且温度越高,相对湿度对热舒适的影响越大,说明在温度较高时应考虑相对湿度对热舒适的影响,但修正模型的可靠性还需进一步验证.     

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.     

堤坝渗漏圆柱状热源模型及试验研究

 集中渗漏的地下水在流动过程中与岩土体发生热交换,从而改变附近的地温状况。结合集中渗漏通道自身特点假定渗漏通道为圆柱状,对形成集中渗漏通道后的岩土体温度场和渗流场特征进行分析,建立圆柱状渗漏通道热源模型,分别描述渗漏通道内外的传热过程。根据渗漏通道内的水流导热微分方程进行推导,确定通道为有限长和无限长2种情况下的沿程温度分布公式,由实测的温度变化通过反演可求出渗漏流速。通过室内试验模拟地下水渗漏通道的传热问题,得到不同热源强度、边界条件、渗漏水流速等相关因素影响下温度场的分布情况,并计算出不同工况下的流速,与实测数据相比误差较小,由此验证所建立的热源模型和提出的计算方法是可行的。     

土壤源热泵取热的实验研究

通过广泛分析国内外对土壤源热泵实验研究的现状,建立了可以模拟多个地区、多种运行工况的土壤源热泵沙箱实验台,并进行了绝热边界工况短期内取热的实验研究。     

循环温度边界条件下含湿量对固结多孔介质传热影响试验研究

为了讨论含湿量对固结多孔介质传热的影响,利用试验设备,对混凝土等级为C30的有限长度圆柱体,一端施以循环温度边界条件,一端施以恒定温度边界条件,设计了圆柱体内为干燥(s=0)、含湿(s=0.33)和饱和(s=1)情况,在2个循环周期内,分别测试了等间距圆柱体内12组瞬时温度值,分析了湿度变化对于循环温度边界条件下有限长度固结多孔介质体内的温度波动影响。试验表明:在干燥和饱和情况下,沿着圆柱轴向深度,各层的温度均响应为同样的周期性波动,其频率与边界面处温度的频率相等;且它们之间均存在一定的延迟,其相位相应滞后;随着深度的增加,其波幅不断衰减;但是对于含湿情况下其频率降低,波长增大。在计算非饱和多孔介质的传热传质时,必须考虑水的相变作用。     

封闭厂房内自然对流数传热数值研究

以封闭厂房内自然对流传热为研究对象,采用计算流体力学、传热学理论进行数值计算,研究了Ra在103～108之间时,封闭厂房内流体流线、等温线的分布特征和Nu数的变化,以及中心线上无量纲温度T、量纲速度Ux、Vy在不同Ra下的变化关系。研究结果表明:随着Ra的增大,厂房内的热传输形式由热传导逐渐向对流传热转换,且对流强度分布越不均匀,流线形状发生相应的改变;水平中心线上的无量纲温度由一条近似于斜率为45°的曲线逐渐变成温度急剧变化的"ㄣ"型曲线;竖直中心线与水平中心线上无量纲速度Ux、Vy随着Ra的增大而变大,Ux、Vy大小及方向的改变导致腔内涡流的产生;Nu随着Ra的增大而增大,二者的相关曲线呈幂指数关系。     

变热源强度温度荷载作用下非饱和土中的水分迁移规律研究

给出非饱和土中热能传输和水分迁移的耦合控制微分方程。假定无限介质内热源的存在引起周围多孔介质内温度的瞬态变化和水分的迁移和扩散。利用多重Fourier变换、Laplace变换给出其在变换域上的解,然后利用热源函数法给出瞬时点热源条件下非稳态温度场、体积含水率分布场的解析求解方法。通过在时间域上和空间域上进行积分,建立热源强度随时间变化的球域热源情况下的数值积分求解方法,给出温度场作用下多孔介质内水分迁移的演化规律和分布特征。     

盐岩的压缩试验研究与损伤模型模拟

基于C.S.Desai提出的扰动态概念,对围压0～25MPa范围内盐岩在三轴压缩下的应力-应变关系进行初步模拟分析。在此模拟过程中,材料的完整态采用ZWT模型进行描述,完全扰动态则采用Mohr-Coulomb摩擦力的表述形式。由此研究模型中相关系数与围压的关系。研究结果表明:此模型能够较好地应用于盐岩三轴压缩过程的模拟分析。盐岩的三轴损伤模型的计算结果与试验结果吻合较好。     

对称双斜桩桩基础竖向承载力模型试验研究

对称双斜桩基础是斜桩基础用于建(构)筑物的基本基础形式。通过对桩身竖向倾角分别为0°、5°、10°、15°和20°的对称双斜桩基础模型试验,研究竖向荷载作用下对称双斜桩基础的承载特点。研究发现,对称双斜桩基础在竖向荷载作用下,随着桩身倾角的增加,当桩身对竖向的倾角在5°～10°时,其竖向承载力比直桩基础大,当桩身对竖向的倾角超过10°时,其竖向承载力随桩身倾角的增加逐渐减小,并小于直桩基础的承载力;根据该模型试验,对称双斜桩基础当桩身对竖向的倾角在5°～10°内是最优的。     

基于遥感技术的城市布局与热环境关系研究——以武汉市为例

以夏季炎热的武汉市为例,通过ETM+卫星遥感影像反演城市的地表温度,并对城市的下垫面进行分类,然后与归一化植被指数等表征下垫面植被状况的参数进行综合对比,反映城市热岛的状态,研究其内部结构及相应的下垫面类型,提出针对性的下垫面改善措施。此外借助遥感影像,采取典型地物选点研究的方法开展深入分析,进一步探寻下垫面与热环境的关系。研究结果表明,城市的热环境与城市规划之间存在着较为密切的关系。城市下垫面的不合理布局和人为活动的过度密集是热岛效应产生的主要因素。而植被和水体是调节城市热岛效应的较好手段,应该给予重视。