夜間自然通風建筑圍護結構內(nèi)表面對流換熱的量化研究
發(fā)布時間:2021-01-17 16:30
夜間通風被認為是一種能有效降低空調(diào)能耗的被動式降溫技術,掌握通風過程的冷卻機理是合理運用夜間通風的前提,而通風氣流與圍護結構內(nèi)表面的對流換熱過程則是通風冷卻的核心環(huán)節(jié)。本研究對門窗通風房間圍護結構內(nèi)表面的對流換熱過程進行了實驗和模擬研究。實驗測試在一個全尺度測試小室內(nèi)進行,根據(jù)測得的溫度數(shù)據(jù)演算得到了地面的對流換熱量和對流換熱系數(shù),進而分析了換氣次數(shù)、送風氣流與地面間初始溫差、小室門(進風口)距地高度等因素對地面對流換熱過程的影響。結果表明,對門窗通風的建筑,若換氣次數(shù)在4.99~13.6次/h之間、地面與進風氣流的初始溫差在6.86~12.5 ℃之間,通風過程中地面的平均對流換熱系數(shù)不超過7W/(m2·K),局部對流換熱系數(shù)不超過12W/(m2·K)。根據(jù)實驗測試小室的物理原型,建立了夜間通風建筑圍護結構內(nèi)表面對流換熱的數(shù)學模型,并進行了數(shù)值求解。經(jīng)驗證,模擬結果與實測數(shù)據(jù)吻合較好,數(shù)值方法合理可靠。對通廊式建筑夜間門窗通風的典型過程進行了數(shù)值模擬,結果顯示,若入口風速在0.1~0.5 m/s之間,室內(nèi)表面與入口空氣的初始溫差在3~7 ℃之間,圍護結構內(nèi)表面的平均對流換熱系數(shù)不超過3...
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2天花板分區(qū)示意圖(mm)[15]?
0^1^等[15]用相同的測試室,實驗測試了熱質(zhì)集中于天花板、其他表面絕熱的夜間機??械通風房間內(nèi)的對流換熱。實驗室天花板由7層石膏板組成,室內(nèi)其它表面為木質(zhì)結構,??用100mm的巖棉作保溫處理;天花板被分成了?22個區(qū)域(如圖1-2所示),用熱電偶測??量其石膏板內(nèi)部溫度和測試小室內(nèi)空氣溫度,熱電偶位置如圖1-3所示。??:'|—:??#2°?PSro?820??卿靈.3?.s?^―:―—175〇??咖?I?*3??8?*13??????—?*?21?I?'?1000?義、??■??畫?>>、'???7??,*??I?、各,一一?xn??‘,xr?>■???.K?I?5ro820?;?? ̄m?r ̄ ̄ ̄r:r..??*?A\Q?t4 ̄ ̄SC? ̄ ̄**"""""SQQ?SQ?**?810??圖1-2天花板分區(qū)示意圖(mm)[15]?圖1-3室內(nèi)熱電偶布置圖[15]??0^31!等[15]對不同的通風類型(混合和置換)、換氣次數(shù)、入口空氣和房間之間的溫??度差以及地板發(fā)射率進行了大量的實驗,詳細分析了房間不同表面處的對流換熱,并將實??驗得出的對流換熱系數(shù)與現(xiàn)有的關聯(lián)式進行了比較。結果顯示,改變地面的輻射發(fā)射率會??影響熱質(zhì)表面的對流換熱強度。對于混合通風,由于實驗條件的差異,現(xiàn)有的關聯(lián)式不能??準確地預測天花板處的對流換熱。文中提出了用空氣速度和溫度的局部值代替入口值,其??實驗結果顯示出相對準確的預測。文中還指出
2.1.1實驗系統(tǒng)??室內(nèi)空氣環(huán)境實驗室內(nèi)有一間外部尺寸為5.10?m?x?4.10?m?x?2.80?m?(長x寬x高)的人??工氣候?qū)嶒炁,兩者的位置關系如圖2-1所示。人工氣候?qū)嶒炁搲Ρ诘牟馁|(zhì)為內(nèi)注發(fā)泡聚??氨酯保溫材料的彩鋼板,地面和天花板均為單層彩鋼板。實驗艙墻壁和天花板的內(nèi)側利用??5cm厚的XPS擠塑保溫板進行保溫;地面上自下而上依次鋪設5?cm厚XPS擠塑保溫板、??反射膜、電熱膜和5層石膏板(每層厚1?cm)。實驗艙的內(nèi)部凈尺寸為4.30?m?x?3.50?m?x?2.40??m?(長x寬x高)。??內(nèi)走廊??■?|?1?5100?二|?T-600?■-??r-<???1?'??|?人工氣候?qū)嶒炁?/?實驗室??|?I?\??〇〇??N??■?■????^?7200?^?7200?室外?_?|??圖2-1實驗室平面圖(mm)??通風系統(tǒng)由風機、風閥和送風管道組成,風機吸入實驗室外內(nèi)走廊內(nèi)的空氣,經(jīng)實驗??艙的艙門送入、窗口排出,如圖2-2所示。調(diào)節(jié)風機入口的風閥可調(diào)節(jié)通風量,實驗采用??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]用CCP方法分析夜間通風降溫潛力[J]. 楊柳,劉亞非,周書兵. 四川建筑科學研究. 2013(05)
[2]上海地區(qū)間歇式空調(diào)建筑夜間通風降溫策略[J]. 李崢嶸,曹斌. 暖通空調(diào). 2013(07)
[3]夜間通風實驗及計算研究[J]. 周軍莉,彭暢,胡艷,童寶龍,張國強. 湖南大學學報(自然科學版). 2012(05)
[4]北方地區(qū)辦公建筑夜間通風適用性分析[J]. 亓曉琳,楊柳,劉加平. 太陽能學報. 2011(05)
[5]建筑夜間通風降溫研究進展[J]. 朱新榮,楊柳,劉加平. 暖通空調(diào). 2010(06)
[6]利用夜間通風改善辦公建筑熱環(huán)境的實驗研究[J]. 王昭俊,孫曉利,趙加寧,劉京. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2006(12)
[7]晚間通風房間熱環(huán)境的改善[J]. 李崢嶸,陳沛霖,裴曉梅. 建筑熱能通風空調(diào). 2001(03)
博士論文
[1]夜間通風建筑熱工設計研究[D]. 亓曉琳.西安建筑科技大學 2013
本文編號:2983213
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2天花板分區(qū)示意圖(mm)[15]?
0^1^等[15]用相同的測試室,實驗測試了熱質(zhì)集中于天花板、其他表面絕熱的夜間機??械通風房間內(nèi)的對流換熱。實驗室天花板由7層石膏板組成,室內(nèi)其它表面為木質(zhì)結構,??用100mm的巖棉作保溫處理;天花板被分成了?22個區(qū)域(如圖1-2所示),用熱電偶測??量其石膏板內(nèi)部溫度和測試小室內(nèi)空氣溫度,熱電偶位置如圖1-3所示。??:'|—:??#2°?PSro?820??卿靈.3?.s?^―:―—175〇??咖?I?*3??8?*13??????—?*?21?I?'?1000?義、??■??畫?>>、'???7??,*??I?、各,一一?xn??‘,xr?>■???.K?I?5ro820?;?? ̄m?r ̄ ̄ ̄r:r..??*?A\Q?t4 ̄ ̄SC? ̄ ̄**"""""SQQ?SQ?**?810??圖1-2天花板分區(qū)示意圖(mm)[15]?圖1-3室內(nèi)熱電偶布置圖[15]??0^31!等[15]對不同的通風類型(混合和置換)、換氣次數(shù)、入口空氣和房間之間的溫??度差以及地板發(fā)射率進行了大量的實驗,詳細分析了房間不同表面處的對流換熱,并將實??驗得出的對流換熱系數(shù)與現(xiàn)有的關聯(lián)式進行了比較。結果顯示,改變地面的輻射發(fā)射率會??影響熱質(zhì)表面的對流換熱強度。對于混合通風,由于實驗條件的差異,現(xiàn)有的關聯(lián)式不能??準確地預測天花板處的對流換熱。文中提出了用空氣速度和溫度的局部值代替入口值,其??實驗結果顯示出相對準確的預測。文中還指出
2.1.1實驗系統(tǒng)??室內(nèi)空氣環(huán)境實驗室內(nèi)有一間外部尺寸為5.10?m?x?4.10?m?x?2.80?m?(長x寬x高)的人??工氣候?qū)嶒炁,兩者的位置關系如圖2-1所示。人工氣候?qū)嶒炁搲Ρ诘牟馁|(zhì)為內(nèi)注發(fā)泡聚??氨酯保溫材料的彩鋼板,地面和天花板均為單層彩鋼板。實驗艙墻壁和天花板的內(nèi)側利用??5cm厚的XPS擠塑保溫板進行保溫;地面上自下而上依次鋪設5?cm厚XPS擠塑保溫板、??反射膜、電熱膜和5層石膏板(每層厚1?cm)。實驗艙的內(nèi)部凈尺寸為4.30?m?x?3.50?m?x?2.40??m?(長x寬x高)。??內(nèi)走廊??■?|?1?5100?二|?T-600?■-??r-<???1?'??|?人工氣候?qū)嶒炁?/?實驗室??|?I?\??〇〇??N??■?■????^?7200?^?7200?室外?_?|??圖2-1實驗室平面圖(mm)??通風系統(tǒng)由風機、風閥和送風管道組成,風機吸入實驗室外內(nèi)走廊內(nèi)的空氣,經(jīng)實驗??艙的艙門送入、窗口排出,如圖2-2所示。調(diào)節(jié)風機入口的風閥可調(diào)節(jié)通風量,實驗采用??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]用CCP方法分析夜間通風降溫潛力[J]. 楊柳,劉亞非,周書兵. 四川建筑科學研究. 2013(05)
[2]上海地區(qū)間歇式空調(diào)建筑夜間通風降溫策略[J]. 李崢嶸,曹斌. 暖通空調(diào). 2013(07)
[3]夜間通風實驗及計算研究[J]. 周軍莉,彭暢,胡艷,童寶龍,張國強. 湖南大學學報(自然科學版). 2012(05)
[4]北方地區(qū)辦公建筑夜間通風適用性分析[J]. 亓曉琳,楊柳,劉加平. 太陽能學報. 2011(05)
[5]建筑夜間通風降溫研究進展[J]. 朱新榮,楊柳,劉加平. 暖通空調(diào). 2010(06)
[6]利用夜間通風改善辦公建筑熱環(huán)境的實驗研究[J]. 王昭俊,孫曉利,趙加寧,劉京. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2006(12)
[7]晚間通風房間熱環(huán)境的改善[J]. 李崢嶸,陳沛霖,裴曉梅. 建筑熱能通風空調(diào). 2001(03)
博士論文
[1]夜間通風建筑熱工設計研究[D]. 亓曉琳.西安建筑科技大學 2013
本文編號:2983213
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