【摘要】：在物質、經濟、科技和社會高速發(fā)展的今天,隨著人們生活水平的不斷提高、建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,我國建筑能耗需求持續(xù)走高,人們對建筑節(jié)能的認知和重視程度與日俱增。建筑風壓自然通風技術憑借其優(yōu)良的通風特性和綠色節(jié)能等優(yōu)勢,受到越來越多的關注和重視。然而當室外自然風繞過建筑時,氣流流動伴隨著大量的分離和渦旋運動,其流動機理非常復雜,因此長久以來學者們都在致力于尋找一種能夠對建筑風壓自然通風進行準確預測的方法,這將對風壓自然通風節(jié)能技術的推廣具有重大意義。建筑風壓自然通風的影響因素眾多,主要包括建筑體型、來流風特性(風速、風向)、開口結構及形式以及房間內部阻力分區(qū)等。本研究將在前人研究的基礎上,以建筑風壓自然通風阻力特性參數(shù)──綜合流量系數(shù)為切入點,重點對單區(qū)房間風壓通風特性展開研究,并建立一種新的通風率預測模型。本研究基于課題組完成的風洞試驗建立了數(shù)值計算模型,應用大渦模擬的CFD方法,對具有不同進深的單區(qū)房間模型,分別在房間的對面墻和側壁墻上的不同門窗相對位置處開設出口(門)進行風壓通風數(shù)值模擬計算,結合得到的流場壓力、速度分布等情況和通風率大小,對此類單區(qū)房間風壓自然通風的效果及影響因素進行探究。在此基礎上,結合伯努利方程提出房間綜合流量系數(shù)Cdz的確定方法并分析房間進深和門窗相對位置對其的影響:針對相對開門模型,得到房間綜合流量系數(shù)Cdz與門窗相對位置角Θ關系的經驗公式;針對側壁開門模型,定性分析房間進深和門窗相對位置對房間綜合流量系數(shù)Cdz的影響。并給出基于房間綜合流量系數(shù)Cdz確定的通風率預測模型。采用上述的CFD方法分別對按比例擴大尺寸的新單區(qū)房間模型和雙區(qū)串聯(lián)模型進行同樣的通風數(shù)值模擬,并與預測模型的結果進行對比。研究結果表明擴大尺寸的單區(qū)房間自然通風率均減小,且其相對于原尺寸房間通風率減小的比例系數(shù)K_1與房間進深有關─在三種長寬比條件(1,1.25和1.5)時K_1分別為0.95,0.96和0.97;在此基礎上得到三種長寬比條件時,當房間底面積按比例每擴大一倍時房間通風率的修正系數(shù)a分別為0.983,0.986和0.99;在雙區(qū)串聯(lián)房間中存在修正系數(shù)K_2=0.7使修正后的通風率預測模型Q=2.48K_2C_(dz)成立。
【圖文】：

原理是自然風在驅動力的作用下流過物體表面且作為大氣運動的結果，自然風具有很強的可變的不同可以分為熱壓作用下的自然通風、風壓用下的自然通風[19]。其中本研究針對的是結合有普遍適用價值的建筑風壓自然通風方式。筑物時，在建筑的迎風面由于氣流滯留形成正壓真空區(qū)，由此在迎風面和背風面之間形成的見圖 1.1。建筑風壓自然通風中最典型的通風相對開窗，當來流風吹向建筑迎風面時，來流，由背風面的開口流出房間。穿堂通風通風率差、房間形狀、開口大小與形式、內部阻力布

長安大學碩士學位論文圖 1.1 來流風通過一個單區(qū)房間示意圖Q = CdA 2(P1 P2)/ρ (式中，，Q 為房間的通風率，m3/s，Cd 為窗戶的流量系數(shù)，P1, P2分別為進風窗風窗處的壓力,Pa；A 為通風當量面積，m2； 為空氣密度，kg/m3。多區(qū)網絡模型是多區(qū)房間自然通風預測的最有效和常用的方法，主要用于預測建筑通風量和通風量的分配問題。多區(qū)網絡模型遵循質量守恒、能量守恒原理和伯方程。多區(qū)域網絡模型的計算建立在以下兩個假設條件的基礎上：1)不考慮慣性力用。2)忽略室內氣流的作用,即認為作用于外開口的壓力經過開口后完全轉變?yōu)殪o壓由于這兩大假設的理想性與實際通風狀況不符，大量研究表明應用多區(qū)網絡模型的有較大誤差。因此為了提高多區(qū)域網絡模型計算精度，在研究時采用多區(qū)域網絡模CFD 模型的耦合方法以及實驗建立支路阻力模型等。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU834.1

【參考文獻】

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本文編號：2649961