南方住区非绿化表面能量计算及温度预测研究
发布时间：2021-01-13 11:05
城市热岛与居民舒适健康和城市用能息息相关,城市下垫面变化造成表面温度升高是城市热岛的重要成因之一。城市表面温度计算大多基于能量平衡开展,能量平衡子项计算方法的适用性亟待研究。住区是城市的有机组成单元,本文以广州为南方典型城市代表,通过107个广州住区的调研统计得到南方典型住区的设计特征,确定具有代表性的行列式和围合式住区,以及硬质路面、可渗透地面和景观水体作为测试对象,基于城市能量平衡开展夏季晴天测试和对比分析,结果发现:太阳辐射反射对南方住区地面入射太阳辐射的影响不大,不考虑反射计算公式的根均方差55-68W/m2,一致性指数接近1（边界条件准确时）;对于南方住区地面的对流换热系数,常用4种计算公式的误差较大,对流换热系数与近地0.13m风速呈较好的幂函数关系;对于南方住区可渗透地面的潜热换热,Penman-Monteith公式法和波文比法的计算性能优于水蒸气分压力差法,其中波文比法又更为准确;基于能量平衡和表面能量计算公式建立的水体温度预测模型,可准确预测南方住区常见水体表面温度随时间的变化。
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
文中公式主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 文献综述
1.2.1 城市热辐射计算
1.2.2 对流换热计算
1.2.3 潜热换热计算
1.2.4 硬质表面的导热
1.2.5 水体中的热量交换计算
1.2.6 总结与评价
1.3 本论文的研究工作
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究框架
1.4 本章小结
第二章 场地调研与现场测试
2.1 引言
2.2 调研对象
2.3 调研结果
2.3.1 住区布局与建筑设计
2.3.2 住区水体设计
2.4 现场测试
2.4.1 测试对象
2.4.2 测试仪器
2.4.3 太阳辐射测试方法
2.4.4 对流换热系数测试方法
2.4.5 潜热换热测试方法
2.4.6 水体表面温度及相关测试方法
2.5 本章小结
第三章 硬质表面的能量计算
3.1 引言
3.2 太阳辐射
3.2.1 A住区测试结果
3.2.2 B住区测试结果
3.2.3 住区太阳辐射计算方法
3.2.4 太阳辐射计算方法分析
3.3 对流换热系数
3.3.1 各相关参数测试结果
3.3.2 对流换热系数测试结果
3.3.3 对流换热系数计算方法分析
3.4 潜热换热
3.4.1 各相关参数测试结果
3.4.2 潜热换热测试结果
3.4.3 潜热换热计算方法
3.4.4 潜热换热计算方法分析
3.5 本章小结
第四章 水体温度预测
4.1 引言
4.2 水体表面温度预测模型
4.3 测试结果
4.4 水体表面温度计算过程
4.5 水体温度计算方法分析
4.6 本章小结
总结与展望
本文主要结论
不足与展望
参考文献
附录：调研住区情况
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]珠三角城市集群化发展对热岛强度的影响[J]. 王志春,徐海秋,汪宇. 气象. 2017(12)
[2]珠三角城市群热岛时空分布及定量评估研究[J]. 张硕,刘勇洪,黄宏涛. 生态环境学报. 2017(07)
[3]基于参数化三维模型的城市天空遮挡简化算法[J]. 吴杰,张宇峰,林宇. 建筑科学. 2017(06)
[4]建筑外表面对流换热系数的CFD模拟[J]. 刘京,张文武,邵建涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(08)
[5]不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究[J]. 刘树华,茅宇豪,胡非,张称意,刘立超,梁福明,辛国君,王建华. 地球物理学报. 2009(03)
[6]建筑外表面对流换热实验研究进展[J]. 邵建涛,刘京,赵加宁,付志鹏,张文武. 建筑科学. 2007(08)
[7]谈广州住区水景[J]. 田勇. 南方建筑. 2006(04)
[8]城市热岛的生态环境效应[J]. 肖荣波,欧阳志云,李伟峰,张兆明,TARVER Jr Gregory,王效科,苗鸿. 生态学报. 2005(08)
[9]城市热岛效应研究进展[J]. 彭少麟,周凯,叶有华,粟娟. 生态环境. 2005(04)
[10]湖泊热结构和蒸发的模拟计算[J]. 周从直. 环境科学. 1994(02)
博士论文
[1]适于城市住区规划的室外热环境实测与模拟研究[D]. 高亚锋.重庆大学 2011
[2]机动车尾气在街谷中分布规律及其对建筑环境的影响[D]. 柳靖.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]CTTC模型的实验验证与研究[D]. 刘登伦.华南理工大学 2013
[2]城市冠层参数化在WRF中的应用研究[D]. 尹瑞雪.兰州大学 2012
[3]1949～1978年广州住区规划发展研究[D]. 胡冬冬.华南理工大学 2010
[4]1979-2008年广州住区规划发展研究[D]. 矫鸿博.华南理工大学 2010
[5]采用萘升华技术对建筑外表面对流换热的研究[D]. 付志鹏.哈尔滨工业大学 2007
[6]水库库区及下游河道水温预测研究[D]. 戴群英.河海大学 2006
本文编号：2974760
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
文中公式主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 文献综述
1.2.1 城市热辐射计算
1.2.2 对流换热计算
1.2.3 潜热换热计算
1.2.4 硬质表面的导热
1.2.5 水体中的热量交换计算
1.2.6 总结与评价
1.3 本论文的研究工作
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究框架
1.4 本章小结
第二章 场地调研与现场测试
2.1 引言
2.2 调研对象
2.3 调研结果
2.3.1 住区布局与建筑设计
2.3.2 住区水体设计
2.4 现场测试
2.4.1 测试对象
2.4.2 测试仪器
2.4.3 太阳辐射测试方法
2.4.4 对流换热系数测试方法
2.4.5 潜热换热测试方法
2.4.6 水体表面温度及相关测试方法
2.5 本章小结
第三章 硬质表面的能量计算
3.1 引言
3.2 太阳辐射
3.2.1 A住区测试结果
3.2.2 B住区测试结果
3.2.3 住区太阳辐射计算方法
3.2.4 太阳辐射计算方法分析
3.3 对流换热系数
3.3.1 各相关参数测试结果
3.3.2 对流换热系数测试结果
3.3.3 对流换热系数计算方法分析
3.4 潜热换热
3.4.1 各相关参数测试结果
3.4.2 潜热换热测试结果
3.4.3 潜热换热计算方法
3.4.4 潜热换热计算方法分析
3.5 本章小结
第四章 水体温度预测
4.1 引言
4.2 水体表面温度预测模型
4.3 测试结果
4.4 水体表面温度计算过程
4.5 水体温度计算方法分析
4.6 本章小结
总结与展望
本文主要结论
不足与展望
参考文献
附录：调研住区情况
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]珠三角城市集群化发展对热岛强度的影响[J]. 王志春,徐海秋,汪宇. 气象. 2017(12)
[2]珠三角城市群热岛时空分布及定量评估研究[J]. 张硕,刘勇洪,黄宏涛. 生态环境学报. 2017(07)
[3]基于参数化三维模型的城市天空遮挡简化算法[J]. 吴杰,张宇峰,林宇. 建筑科学. 2017(06)
[4]建筑外表面对流换热系数的CFD模拟[J]. 刘京,张文武,邵建涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(08)
[5]不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究[J]. 刘树华,茅宇豪,胡非,张称意,刘立超,梁福明,辛国君,王建华. 地球物理学报. 2009(03)
[6]建筑外表面对流换热实验研究进展[J]. 邵建涛,刘京,赵加宁,付志鹏,张文武. 建筑科学. 2007(08)
[7]谈广州住区水景[J]. 田勇. 南方建筑. 2006(04)
[8]城市热岛的生态环境效应[J]. 肖荣波,欧阳志云,李伟峰,张兆明,TARVER Jr Gregory,王效科,苗鸿. 生态学报. 2005(08)
[9]城市热岛效应研究进展[J]. 彭少麟,周凯,叶有华,粟娟. 生态环境. 2005(04)
[10]湖泊热结构和蒸发的模拟计算[J]. 周从直. 环境科学. 1994(02)
博士论文
[1]适于城市住区规划的室外热环境实测与模拟研究[D]. 高亚锋.重庆大学 2011
[2]机动车尾气在街谷中分布规律及其对建筑环境的影响[D]. 柳靖.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]CTTC模型的实验验证与研究[D]. 刘登伦.华南理工大学 2013
[2]城市冠层参数化在WRF中的应用研究[D]. 尹瑞雪.兰州大学 2012
[3]1949～1978年广州住区规划发展研究[D]. 胡冬冬.华南理工大学 2010
[4]1979-2008年广州住区规划发展研究[D]. 矫鸿博.华南理工大学 2010
[5]采用萘升华技术对建筑外表面对流换热的研究[D]. 付志鹏.哈尔滨工业大学 2007
[6]水库库区及下游河道水温预测研究[D]. 戴群英.河海大学 2006
本文编号：2974760
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