本文關(guān)鍵詞：地道風(fēng)換熱性能影響因素研究

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【摘要】：建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗,其中建筑采暖與空調(diào)能耗居多。且隨著人民生活水平不斷提高,采暖空調(diào)建筑迅速增加,導(dǎo)致我國(guó)采暖空調(diào)能耗急劇增加,故提高能源的利用效率和節(jié)能減排已成為當(dāng)今主題。一種新的建筑節(jié)能技術(shù)——地道風(fēng)技術(shù),它是通過(guò)空氣流經(jīng)地道與地道壁面周?chē)耐寥肋M(jìn)行熱交換達(dá)到降溫與升溫目的。由于其系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,節(jié)約能源與投資,響應(yīng)了我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略,所以地道風(fēng)的應(yīng)用前景是很廣泛的。本文闡述了土壤的熱物性參數(shù)以及土壤原始溫度的計(jì)算公式,分析了土壤溫度變化特性,即土壤溫度場(chǎng)的時(shí)間延遲與溫度波衰減。通過(guò)焓濕圖解釋了地道風(fēng)系統(tǒng)中土壤與空氣的傳熱原理,建立了連續(xù)運(yùn)行與間歇運(yùn)行兩種工況下的三維數(shù)學(xué)模型,模擬地道內(nèi)空氣的流動(dòng)以及地道與土壤的傳熱。本文采用建模軟件ICEM建立物理模型與劃分網(wǎng)格,用數(shù)值模擬軟件FLUENT進(jìn)行計(jì)算,并說(shuō)明了模型邊界條件的設(shè)置及其它相關(guān)設(shè)置。另外還分析了重慶市室外氣象條件,重慶夏季酷暑,冬季濕寒。在夏季,室外空氣露點(diǎn)溫度多低于土壤溫度,是很好的天然冷源,在冬季,室外氣溫也多低于土壤原始溫度,說(shuō)明地道風(fēng)換熱系統(tǒng)在重慶市不論冬夏季都是比較理想的新風(fēng)處理方式。本文主要研究?jī)?nèi)容為地埋管管長(zhǎng)、管徑、埋深、進(jìn)口空氣速度、進(jìn)口空氣溫度、運(yùn)行方式以及埋管間距等因素對(duì)地道風(fēng)系統(tǒng)換熱效果的影響,最后對(duì)夏季最熱天和冬季最冷天兩種極端天氣情況的降溫過(guò)程與升溫過(guò)程進(jìn)行了模擬分析。得到結(jié)論:間歇運(yùn)行比連續(xù)運(yùn)行的換熱效果更好,且間歇運(yùn)行連續(xù)時(shí)間越短,土壤恢復(fù)時(shí)間越長(zhǎng),換熱效果越好,故在滿足室內(nèi)溫度要求情況下盡量減少通風(fēng)時(shí)間。地道風(fēng)系統(tǒng)對(duì)夏季最熱天與冬季最冷天這種極端天氣情況有較顯著的降溫與升溫效果。由于目前地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)規(guī)范較少,本文通過(guò)分析運(yùn)行方式、各影響因素對(duì)地道風(fēng)系統(tǒng)換熱效果影響,得到的結(jié)論對(duì)實(shí)際工程中地道風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】：地埋管 影響因素 出口空氣溫度 非穩(wěn)態(tài)模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及意義13-15
• 第二章 土壤溫度變化特性與室外氣象條件分析15-24
• 2.1 土壤物性參數(shù)15-17
• 2.1.1 土壤導(dǎo)熱系數(shù)15-16
• 2.1.2 土壤比熱容16
• 2.1.3 土壤導(dǎo)溫系數(shù)16-17
• 2.2 土壤原始溫度的計(jì)算公式17-18
• 2.3 土壤溫度的特性分析18-20
• 2.3.1 土壤原始溫度衰減18-19
• 2.3.2 土壤溫度波延遲19-20
• 2.4 室外氣象條件20-23
• 2.4.1 室外空氣溫度20-21
• 2.4.2 室外空氣濕度21-22
• 2.4.3 室外風(fēng)速22-23
• 2.4.4 太陽(yáng)輻射23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 地道風(fēng)系統(tǒng)傳熱基理與數(shù)值計(jì)算模型24-32
• 3.1 地道風(fēng)系統(tǒng)冷卻過(guò)程的基本原理24-25
• 3.2 地道風(fēng)系統(tǒng)理論計(jì)算數(shù)學(xué)模型25-26
• 3.3 軟件概述26-28
• 3.3.1 ICEM軟件26-27
• 3.3.2 Fluent軟件27-28
• 3.4 物理模型與邊界條件28-31
• 3.4.1 物理模型的簡(jiǎn)化28
• 3.4.2 物理模型的建立28-29
• 3.4.3 網(wǎng)格劃分29-30
• 3.4.4 邊界條件30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 地道風(fēng)系統(tǒng)性能影響因素分析32-72
• 4.1 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)確定32-33
• 4.1.1 土壤物性參數(shù)32-33
• 4.1.2 室外空氣氣象參數(shù)33
• 4.2 地埋管管長(zhǎng)對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響33-35
• 4.3 地埋管管徑對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響35-36
• 4.4 埋管深度對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響36-37
• 4.5 進(jìn)口空氣速度對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響37-39
• 4.6 進(jìn)口空氣溫度對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響39-40
• 4.7 運(yùn)行方式對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響40-54
• 4.7.1 連續(xù)運(yùn)行40-44
• 4.7.2 間歇8小時(shí)運(yùn)行44-48
• 4.7.3 間歇12小時(shí)運(yùn)行48-52
• 4.7.4 間歇運(yùn)行與連續(xù)運(yùn)行地道風(fēng)系統(tǒng)降溫效果比較52-54
• 4.8 埋管間距對(duì)地道風(fēng)換熱系統(tǒng)的影響54-62
• 4.8.1 間距0.5米55-56
• 4.8.2 間距1米56-57
• 4.8.3 間距2米57-59
• 4.8.4 間距3米59-60
• 4.8.5 不同間距地道風(fēng)系統(tǒng)降溫效果比較60-62
• 4.9 夏季最熱情況降溫效果62-66
• 4.10 冬季最冷情況升溫效果66-71
• 4.11 本章小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-73
• 5.1 結(jié)論72
• 5.2 展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果77

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：720189