地下通风廊道换热性能及应用研究
发布时间：2025-01-14 19:10
建筑用能的加剧导致环境污染严重,耗能的增加与环境的破坏刺激着我国经济发展的软肋,节能环保势在必行。地道风系统作为一项较为成熟的建筑节能技术,在国内外都有广泛应用。随着城市建筑地下空间的进一步开发,地下通风廊道系统应运而生。为探求地下廊道系统在夏热冬冷地区的换热性能,本文开展如下研究:首先,在分析土层材料热物性参数和温度分布特性的基础上,建立土壤温度计算模型;通过理论计算、实验测试得出重庆市主城区浅层岩土温度分布,并将夏季、冬季工况下的土壤测试值与公式计算值进行对比,两者偏差在允许范围内,验证了土壤温度模型的准确性。其次,基于土壤温度计算模型和室外气象参数,分析了廊道-空气换热器的非稳态传热传质原理,根据空气与廊道的热湿交换微分方程建立了连续运行、间歇运行工况下的数学模型。随后,以重庆市某地下廊道系统为实验对象,设计并搭建实验测试平台,对室外气象参数、廊道壁面-空气沿程温湿度、风机电耗等参数进行测试,并从廊道壁面温度、送风状态、新风温度、含湿量及焓值等方面进行深入分析。结果表明,地下廊道系统在夏冬两季能为室内供给状态稳定的新风,夏季新风平均温降为5.49℃,新风降湿量为0.79g/kg,制...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 我国能源现状
1.1.2 我国能源结构与发展趋势
1.1.3 地热能与地道风系统
1.1.4 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在的问题
1.3 研究内容及路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究路线
2 土层温度模型建立
2.1 土层材料的热物性参数
2.1.1 土壤导热系数
2.1.2 土壤热容量
2.1.3 土壤热扩散率
2.2 土层原始温度计算公式
2.3 土层温度变化特性
2.3.1 土层原始温度衰减
2.3.2 土层温度波的延迟
2.4 重庆地区土层温度分布
2.5 本章小结
3 廊道-空气换热原理与解析模型
3.1 地下廊道的非稳态传热分析
3.1.1 廊道壁体与土壤的导热过程分析
3.1.2 廊道内空气与壁面的传热过程分析
3.2 地下廊道的非稳态传质原理
3.3 廊道-空气换热器理论模型
3.3.1 连续运行工况
3.3.2 间歇运行工况
3.4 本章小结
4 廊道-空气换热器实测平台搭建
4.1 实验场地选取
4.2 测试内容及仪器
4.2.1 测试内容
4.2.2 测试仪器
4.2.3 仪器标定
4.3 测点布置
4.3.1 室外环境参数
4.3.2 空气沿程测点
4.3.3 廊道壁面及土壤测点
4.3.4 风机入口风速测点
4.4 实测工况
4.5 本章小结
5 地下廊道系统冬夏换热实效
5.1 冬季换热实效
5.1.1 冬季测试条件
5.1.2 廊道壁面温度变化
5.1.3 系统送风状态稳定性
5.1.4 系统新风预热特性
5.1.5 系统新风增湿特性
5.1.6 系统制热效果
5.1.7 冬季实验总结
5.2 夏季换热实效
5.2.1 夏季测试条件
5.2.2 廊道壁面温度变化
5.2.3 系统送风状态稳定性
5.2.4 系统新风降温特性
5.2.5 系统新风湿度变化特性
5.2.6 系统制冷效果
5.2.7 夏季实验总结
5.3 本章小结
6 地下廊道系统的模拟与应用
6.1 物理模型与边界条件
6.1.1 模型假设
6.1.2 模型建立
6.1.3 网格划分
6.1.4 计算模型与边界条件设置
6.2 模型计算与分析
6.2.1 夏季工况模拟参数确定
6.2.2 夏季工况模拟结果分析
6.2.3 冬季工况模拟参数确定
6.2.4 冬季工况模拟结果分析
6.3 廊道系统应用分析
6.3.1 廊道埋深
6.3.2 廊道尺寸
6.3.3 室外空气温度
6.3.4 系统运行时间
6.3.5 廊道进口空气流速
6.4 本章小结
7 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：4027055
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 我国能源现状
1.1.2 我国能源结构与发展趋势
1.1.3 地热能与地道风系统
1.1.4 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在的问题
1.3 研究内容及路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究路线
2 土层温度模型建立
2.1 土层材料的热物性参数
2.1.1 土壤导热系数
2.1.2 土壤热容量
2.1.3 土壤热扩散率
2.2 土层原始温度计算公式
2.3 土层温度变化特性
2.3.1 土层原始温度衰减
2.3.2 土层温度波的延迟
2.4 重庆地区土层温度分布
2.5 本章小结
3 廊道-空气换热原理与解析模型
3.1 地下廊道的非稳态传热分析
3.1.1 廊道壁体与土壤的导热过程分析
3.1.2 廊道内空气与壁面的传热过程分析
3.2 地下廊道的非稳态传质原理
3.3 廊道-空气换热器理论模型
3.3.1 连续运行工况
3.3.2 间歇运行工况
3.4 本章小结
4 廊道-空气换热器实测平台搭建
4.1 实验场地选取
4.2 测试内容及仪器
4.2.1 测试内容
4.2.2 测试仪器
4.2.3 仪器标定
4.3 测点布置
4.3.1 室外环境参数
4.3.2 空气沿程测点
4.3.3 廊道壁面及土壤测点
4.3.4 风机入口风速测点
4.4 实测工况
4.5 本章小结
5 地下廊道系统冬夏换热实效
5.1 冬季换热实效
5.1.1 冬季测试条件
5.1.2 廊道壁面温度变化
5.1.3 系统送风状态稳定性
5.1.4 系统新风预热特性
5.1.5 系统新风增湿特性
5.1.6 系统制热效果
5.1.7 冬季实验总结
5.2 夏季换热实效
5.2.1 夏季测试条件
5.2.2 廊道壁面温度变化
5.2.3 系统送风状态稳定性
5.2.4 系统新风降温特性
5.2.5 系统新风湿度变化特性
5.2.6 系统制冷效果
5.2.7 夏季实验总结
5.3 本章小结
6 地下廊道系统的模拟与应用
6.1 物理模型与边界条件
6.1.1 模型假设
6.1.2 模型建立
6.1.3 网格划分
6.1.4 计算模型与边界条件设置
6.2 模型计算与分析
6.2.1 夏季工况模拟参数确定
6.2.2 夏季工况模拟结果分析
6.2.3 冬季工况模拟参数确定
6.2.4 冬季工况模拟结果分析
6.3 廊道系统应用分析
6.3.1 廊道埋深
6.3.2 廊道尺寸
6.3.3 室外空气温度
6.3.4 系统运行时间
6.3.5 廊道进口空气流速
6.4 本章小结
7 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：4027055
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/4027055.html
