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单开口热压自然通风的实验研究及模拟仿真

【摘要】: 空调技术发展以后,自然通风的价值一度被人们忽略,但能源危机,封闭式空调带来的室内空气品质和居民健康问题以及全球可持续发展的要求,使得自然通风重新得到科学家和其他相关人员的高度重视。合理的利用自然通风,不仅不消耗能源,而且能提供新鲜清洁的自然空气,改善室内空气品质,满足人们对舒适健康室内环境的要求。在当今社会,建筑物密度越来越大,严重影响了风压通风效果,而且在办公建筑或住宅建筑中,大部分情况是关着门,开着窗在室内活动。因此单边开口热压自然通风在生活中越来越普遍。至今,国内在单开口热压自然通风的研究很少,因此,本文以单边开口热压自然通风为研究课题,对改善人们生活环境都具有理论和实际意义。 本文首先指出了本研究课题的学术背景及理论与实际意义,回顾了单开口热压自然通风的理论研究进展和应用实例,介绍了单开口热压自然通风的基本规律和研究方法。 本文对长沙一典型办公建筑进行了单边开口的热压自然通风实测实验。实测结果表明,实测单开口热压自然通风量与理论公式计算得到的自然通风量有很大的出入,这是因为实际环境中的单开口热压通风条件不可能达到理论计算条件下的通风条件。本文对理论公式进行了修正计算,得到了与实际条件下更相符的单开口热压自然通风量计算公式。 同时,本文采用了计算机流体计算软件Fluent软件,对相应的实验条件进行了模拟计算,模拟计算得到的实验数据与实测数据吻合较好,验证了模拟模型的正确性。并采用Fluent模拟软件对单开口热压自然通风进行了进一步扩展模拟分析。分析了不同开口面积、室内外温差、热源下的单开口热压自然通风效果。对单边开口热压自然通风设计有一定的理论指导意义。 最后,本文还分析了单开口热压自然通风情况下新风有效进深问题。新风作用的有效区域是反应单开口热压自然通风质量的一个有效参数,而新风作用的有效进深正是反应新风作用有效区域的指标,所以知道新风作用的有效进深是非常重要的。本文计算结果可以作为房间进深设计的依据之一。

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