供热模式下柱面贴附通风气流组织特性及作用效果研究

发布时间：2021-01-21 01:32

　　大空间建筑中空气环境的营造主要通过通风空调系统来实现,而气流组织形式是影响通风空调效果的重要和直接因素。目前传统的气流组织形式在大空间建筑中供热模式下应用时往往由于热浮升力存在而使得热气流难以到达空间下部区域。房间中存在着通风效率低和送风速度过小等问题。作为一种替代方案,柱面贴附通风（CAV）因地制宜结合大空间中普遍存在的柱体单元。热气流在柱子的“牵引扶持”作用下克服向上的浮力作用,从而高效地送至下部工作区,以较少能耗达到较好供热效果。本文针对供热模式下柱面贴附通风模式气流组织特性及作用效果进行研究。本文对供热模式下柱面贴附通风理论进行研究。以缩尺模型为基础进行可视化实验验证柱面贴附通风可行性并进行三维速度场测试验证数值模拟模型。通过数值模拟对供冷与供热模式下气流流动特性进行对比,从流场分布、热舒适性、送风有效性、污染物排除有效性四个方面对作用效果进行评价,并对回风口位置进行优化。气流组织特性的研究发现,柱面贴附送风供热时的气流流动形态明显不同于供冷模式,需要考虑浮升力对气流扩散的影响,引入综合反映惯性力和浮升力的无因次准则数——阿基米德数Ar。Ar≤2.241×10-3时,热射流可流... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柱面贴附射流理论模型示意图

西安建筑科技大学硕士学位论文3竖壁贴附射流在工程实际中的应用进行了可行性论证[10-12]。随后利用实验及数值模拟研究了送风速度和室内负荷等因素对竖壁贴附射流送风贴附效应的影响规律[13]。图1.1柱面贴附射流理论模型示意图供冷风和供热风都受到浮升力和动量力的综合影响。当供应温度相对较低时，由于负浮力和地板的限制，浮力可以忽略不计。因此，柱面贴附送风在供冷风时的流动轨迹几乎与其他喷射流相同。与之相反，供热时射流收到的热浮力向上，如果没有限制区域，热射流向前延伸一段距离之后就会从地板上自由地向上扩散，如图1.2所示。尤其在高度高，跨度大的高大空间中，热分层现象更为明显，使得房间中热气流迅速上升，难以到达工作区域，从而使得房间下部温度过低，造成较差供暖效果及大量的能量浪费，如图1.3所示在通风换气量G不变的情况下，室内热源S产生热量会在热浮升力的作用下不断向空间上部延伸而使得下部区域温度较低，出现热分层现象。图1.2热射流气流轨迹图图1.3热分层高度示意图夏季供冷工况下的柱面贴附送风已被研究得较为详细。对于冬季供热工况，热气流送出后在热浮升力的作用向四周扩散，部分热量散失在空间上部，能量难以送至下部工作区，使得工作区采暖温度难以保证。柱面贴附通风中柱子的“牵

西安建筑科技大学硕士学位论文3竖壁贴附射流在工程实际中的应用进行了可行性论证[10-12]。随后利用实验及数值模拟研究了送风速度和室内负荷等因素对竖壁贴附射流送风贴附效应的影响规律[13]。图1.1柱面贴附射流理论模型示意图供冷风和供热风都受到浮升力和动量力的综合影响。当供应温度相对较低时，由于负浮力和地板的限制，浮力可以忽略不计。因此，柱面贴附送风在供冷风时的流动轨迹几乎与其他喷射流相同。与之相反，供热时射流收到的热浮力向上，如果没有限制区域，热射流向前延伸一段距离之后就会从地板上自由地向上扩散，如图1.2所示。尤其在高度高，跨度大的高大空间中，热分层现象更为明显，使得房间中热气流迅速上升，难以到达工作区域，从而使得房间下部温度过低，造成较差供暖效果及大量的能量浪费，如图1.3所示在通风换气量G不变的情况下，室内热源S产生热量会在热浮升力的作用下不断向空间上部延伸而使得下部区域温度较低，出现热分层现象。图1.2热射流气流轨迹图图1.3热分层高度示意图夏季供冷工况下的柱面贴附送风已被研究得较为详细。对于冬季供热工况，热气流送出后在热浮升力的作用向四周扩散，部分热量散失在空间上部，能量难以送至下部工作区，使得工作区采暖温度难以保证。柱面贴附通风中柱子的“牵


本文编号：2990181