南方住區(qū)非綠化表面能量計算及溫度預測研究
發(fā)布時間:2021-01-13 11:05
城市熱島與居民舒適健康和城市用能息息相關,城市下墊面變化造成表面溫度升高是城市熱島的重要成因之一。城市表面溫度計算大多基于能量平衡開展,能量平衡子項計算方法的適用性亟待研究。住區(qū)是城市的有機組成單元,本文以廣州為南方典型城市代表,通過107個廣州住區(qū)的調(diào)研統(tǒng)計得到南方典型住區(qū)的設計特征,確定具有代表性的行列式和圍合式住區(qū),以及硬質(zhì)路面、可滲透地面和景觀水體作為測試對象,基于城市能量平衡開展夏季晴天測試和對比分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):太陽輻射反射對南方住區(qū)地面入射太陽輻射的影響不大,不考慮反射計算公式的根均方差55-68W/m2,一致性指數(shù)接近1(邊界條件準確時);對于南方住區(qū)地面的對流換熱系數(shù),常用4種計算公式的誤差較大,對流換熱系數(shù)與近地0.13m風速呈較好的冪函數(shù)關系;對于南方住區(qū)可滲透地面的潛熱換熱,Penman-Monteith公式法和波文比法的計算性能優(yōu)于水蒸氣分壓力差法,其中波文比法又更為準確;基于能量平衡和表面能量計算公式建立的水體溫度預測模型,可準確預測南方住區(qū)常見水體表面溫度隨時間的變化。
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
文中公式主要符號表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 文獻綜述
1.2.1 城市熱輻射計算
1.2.2 對流換熱計算
1.2.3 潛熱換熱計算
1.2.4 硬質(zhì)表面的導熱
1.2.5 水體中的熱量交換計算
1.2.6 總結(jié)與評價
1.3 本論文的研究工作
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 研究框架
1.4 本章小結(jié)
第二章 場地調(diào)研與現(xiàn)場測試
2.1 引言
2.2 調(diào)研對象
2.3 調(diào)研結(jié)果
2.3.1 住區(qū)布局與建筑設計
2.3.2 住區(qū)水體設計
2.4 現(xiàn)場測試
2.4.1 測試對象
2.4.2 測試儀器
2.4.3 太陽輻射測試方法
2.4.4 對流換熱系數(shù)測試方法
2.4.5 潛熱換熱測試方法
2.4.6 水體表面溫度及相關測試方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 硬質(zhì)表面的能量計算
3.1 引言
3.2 太陽輻射
3.2.1 A住區(qū)測試結(jié)果
3.2.2 B住區(qū)測試結(jié)果
3.2.3 住區(qū)太陽輻射計算方法
3.2.4 太陽輻射計算方法分析
3.3 對流換熱系數(shù)
3.3.1 各相關參數(shù)測試結(jié)果
3.3.2 對流換熱系數(shù)測試結(jié)果
3.3.3 對流換熱系數(shù)計算方法分析
3.4 潛熱換熱
3.4.1 各相關參數(shù)測試結(jié)果
3.4.2 潛熱換熱測試結(jié)果
3.4.3 潛熱換熱計算方法
3.4.4 潛熱換熱計算方法分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 水體溫度預測
4.1 引言
4.2 水體表面溫度預測模型
4.3 測試結(jié)果
4.4 水體表面溫度計算過程
4.5 水體溫度計算方法分析
4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
本文主要結(jié)論
不足與展望
參考文獻
附錄:調(diào)研住區(qū)情況
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]珠三角城市集群化發(fā)展對熱島強度的影響[J]. 王志春,徐海秋,汪宇. 氣象. 2017(12)
[2]珠三角城市群熱島時空分布及定量評估研究[J]. 張碩,劉勇洪,黃宏濤. 生態(tài)環(huán)境學報. 2017(07)
[3]基于參數(shù)化三維模型的城市天空遮擋簡化算法[J]. 吳杰,張宇峰,林宇. 建筑科學. 2017(06)
[4]建筑外表面對流換熱系數(shù)的CFD模擬[J]. 劉京,張文武,邵建濤. 華南理工大學學報(自然科學版). 2009(08)
[5]不同下墊面湍流通量計算方法的比較研究[J]. 劉樹華,茅宇豪,胡非,張稱意,劉立超,梁福明,辛國君,王建華. 地球物理學報. 2009(03)
[6]建筑外表面對流換熱實驗研究進展[J]. 邵建濤,劉京,趙加寧,付志鵬,張文武. 建筑科學. 2007(08)
[7]談廣州住區(qū)水景[J]. 田勇. 南方建筑. 2006(04)
[8]城市熱島的生態(tài)環(huán)境效應[J]. 肖榮波,歐陽志云,李偉峰,張兆明,TARVER Jr Gregory,王效科,苗鴻. 生態(tài)學報. 2005(08)
[9]城市熱島效應研究進展[J]. 彭少麟,周凱,葉有華,粟娟. 生態(tài)環(huán)境. 2005(04)
[10]湖泊熱結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)的模擬計算[J]. 周從直. 環(huán)境科學. 1994(02)
博士論文
[1]適于城市住區(qū)規(guī)劃的室外熱環(huán)境實測與模擬研究[D]. 高亞鋒.重慶大學 2011
[2]機動車尾氣在街谷中分布規(guī)律及其對建筑環(huán)境的影響[D]. 柳靖.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]CTTC模型的實驗驗證與研究[D]. 劉登倫.華南理工大學 2013
[2]城市冠層參數(shù)化在WRF中的應用研究[D]. 尹瑞雪.蘭州大學 2012
[3]1949~1978年廣州住區(qū)規(guī)劃發(fā)展研究[D]. 胡冬冬.華南理工大學 2010
[4]1979-2008年廣州住區(qū)規(guī)劃發(fā)展研究[D]. 矯鴻博.華南理工大學 2010
[5]采用萘升華技術對建筑外表面對流換熱的研究[D]. 付志鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[6]水庫庫區(qū)及下游河道水溫預測研究[D]. 戴群英.河海大學 2006
本文編號:2974760
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
文中公式主要符號表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 文獻綜述
1.2.1 城市熱輻射計算
1.2.2 對流換熱計算
1.2.3 潛熱換熱計算
1.2.4 硬質(zhì)表面的導熱
1.2.5 水體中的熱量交換計算
1.2.6 總結(jié)與評價
1.3 本論文的研究工作
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 研究框架
1.4 本章小結(jié)
第二章 場地調(diào)研與現(xiàn)場測試
2.1 引言
2.2 調(diào)研對象
2.3 調(diào)研結(jié)果
2.3.1 住區(qū)布局與建筑設計
2.3.2 住區(qū)水體設計
2.4 現(xiàn)場測試
2.4.1 測試對象
2.4.2 測試儀器
2.4.3 太陽輻射測試方法
2.4.4 對流換熱系數(shù)測試方法
2.4.5 潛熱換熱測試方法
2.4.6 水體表面溫度及相關測試方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 硬質(zhì)表面的能量計算
3.1 引言
3.2 太陽輻射
3.2.1 A住區(qū)測試結(jié)果
3.2.2 B住區(qū)測試結(jié)果
3.2.3 住區(qū)太陽輻射計算方法
3.2.4 太陽輻射計算方法分析
3.3 對流換熱系數(shù)
3.3.1 各相關參數(shù)測試結(jié)果
3.3.2 對流換熱系數(shù)測試結(jié)果
3.3.3 對流換熱系數(shù)計算方法分析
3.4 潛熱換熱
3.4.1 各相關參數(shù)測試結(jié)果
3.4.2 潛熱換熱測試結(jié)果
3.4.3 潛熱換熱計算方法
3.4.4 潛熱換熱計算方法分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 水體溫度預測
4.1 引言
4.2 水體表面溫度預測模型
4.3 測試結(jié)果
4.4 水體表面溫度計算過程
4.5 水體溫度計算方法分析
4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
本文主要結(jié)論
不足與展望
參考文獻
附錄:調(diào)研住區(qū)情況
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]珠三角城市集群化發(fā)展對熱島強度的影響[J]. 王志春,徐海秋,汪宇. 氣象. 2017(12)
[2]珠三角城市群熱島時空分布及定量評估研究[J]. 張碩,劉勇洪,黃宏濤. 生態(tài)環(huán)境學報. 2017(07)
[3]基于參數(shù)化三維模型的城市天空遮擋簡化算法[J]. 吳杰,張宇峰,林宇. 建筑科學. 2017(06)
[4]建筑外表面對流換熱系數(shù)的CFD模擬[J]. 劉京,張文武,邵建濤. 華南理工大學學報(自然科學版). 2009(08)
[5]不同下墊面湍流通量計算方法的比較研究[J]. 劉樹華,茅宇豪,胡非,張稱意,劉立超,梁福明,辛國君,王建華. 地球物理學報. 2009(03)
[6]建筑外表面對流換熱實驗研究進展[J]. 邵建濤,劉京,趙加寧,付志鵬,張文武. 建筑科學. 2007(08)
[7]談廣州住區(qū)水景[J]. 田勇. 南方建筑. 2006(04)
[8]城市熱島的生態(tài)環(huán)境效應[J]. 肖榮波,歐陽志云,李偉峰,張兆明,TARVER Jr Gregory,王效科,苗鴻. 生態(tài)學報. 2005(08)
[9]城市熱島效應研究進展[J]. 彭少麟,周凱,葉有華,粟娟. 生態(tài)環(huán)境. 2005(04)
[10]湖泊熱結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)的模擬計算[J]. 周從直. 環(huán)境科學. 1994(02)
博士論文
[1]適于城市住區(qū)規(guī)劃的室外熱環(huán)境實測與模擬研究[D]. 高亞鋒.重慶大學 2011
[2]機動車尾氣在街谷中分布規(guī)律及其對建筑環(huán)境的影響[D]. 柳靖.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]CTTC模型的實驗驗證與研究[D]. 劉登倫.華南理工大學 2013
[2]城市冠層參數(shù)化在WRF中的應用研究[D]. 尹瑞雪.蘭州大學 2012
[3]1949~1978年廣州住區(qū)規(guī)劃發(fā)展研究[D]. 胡冬冬.華南理工大學 2010
[4]1979-2008年廣州住區(qū)規(guī)劃發(fā)展研究[D]. 矯鴻博.華南理工大學 2010
[5]采用萘升華技術對建筑外表面對流換熱的研究[D]. 付志鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[6]水庫庫區(qū)及下游河道水溫預測研究[D]. 戴群英.河海大學 2006
本文編號:2974760
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