单侧型捕风器通风性能与结构优化

发布时间：2023-11-15 19:43

　　捕风器是一种典型的被动式自然通风设备,主要利用风压差将外界风引入室内,实现强化通风。本文采用数值模拟的方法对平面型、斜面型、弧面型捕风器进行了全面研究,主要探讨了外界风速(1m/s⁶m/s)、风向(0°⁹0°)、捕风器的高度、安装位置、捕风系统排风口尺寸及排风口位置这6个因素对各类型捕风器通风性能的影响。将这几种捕风器安装在建筑尺寸为(长×宽×高)为8m×6m×3m的办公室顶部,办公室单侧开窗,窗户面积为1m×1m,通过分析三种捕风器风压系数、捕风量,送风均匀性、室内工作区的平均风速,平均空气龄等参数,综合评价其在西北地区过渡季的适用性,为工程设计提供一定的技术指导。研究表明:(1)仅考虑捕风量大小,当外界风速v≤3m/s时,三种类型捕风器的进风量非常接近,最大偏差为2.1%,可近似认为对于年平均风速小于3m/s的地区,这三种类型的捕风器均可使用。而当风速v>3m/s,弧面型捕风器进风量最大;(2)风向角大于45°时,不利于捕风器捕风;各类型捕风器送风均匀性随风速增大而降低,随风向角增大而变好,其中弧面型捕风器的送风均匀性最好,平面型最...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
主要符号表
1.绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 传统捕风器历史发展
        1.1.2 自然通风技术的概述
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究方法及技术路线
        1.3.1 课题研究方法
        1.3.2 技术路线
2.基于风压通风的捕风器性能研究
    2.1 风压作用下的自然通风
    2.2 捕风器通风性能评价指标
        2.2.1 捕风器通风量计算
        2.2.2 换气次数
        2.2.3 空气龄
        2.2.4 室内风速
    2.3 本章小结
3.捕风系统数值模型
    3.1 计算流体动力学基本理论
    3.2 捕风系统物理模型的建立
        3.2.1 计算域的选择
        3.2.2 几何建模
    3.3 捕风系统数学模型的建立
    3.4 湍流模型和边界条件设定
        3.4.1 湍流模型
        3.4.2 边界条件
    3.5 模型验证
    3.6 数值模拟网格划分及网格独立性验证
        3.6.1 网格划分
        3.6.2 网格独立性验证
    3.7 本章小结
4.室外参数对捕风器通风性能的影响
    4.1 捕风器的空气流动特性
        4.1.1 捕风器外部流场分布特性
        4.1.2 捕风器内部流场分析
    4.2 室外参数对通风量的影响
        4.2.1 风速对通风量的影响
        4.2.2 风向对通风量的影响
    4.3 捕风器送风均匀性分析
        4.3.1 平面型、斜面型捕风器送风均匀性分析
        4.3.2 弧面型捕风器送风均匀性分析
    4.4 捕风系统的气流组织分析
        4.4.1 平面型捕风系统的气流组织分析
        4.4.2 斜面型捕风系统的气流组织分析
        4.4.3 弧面型捕风系统的气流组织分析
    4.5 本章小结
5.结构参数对捕风器通风性能的影响
    5.1 捕风器安装位置对通风性能的影响
        5.1.1 模型的建立
        5.1.2 网格划分及网格无关性验证
        5.1.3 安装位置对通风量的影响
        5.1.4 安装位置对室内气流组织的影响
    5.2 捕风器高度对通风性能的影响
        5.2.1 高度对通风量的影响
        5.2.2 高度对室内气流组织的影响
    5.3 排风口尺寸对捕风系统通风性能的影响
        5.3.1 排风口尺寸对通风量的影响
        5.3.2 排风口尺寸对室内气流组织的影响
    5.4 排风口位置对捕风系统通风性能的影响
        5.4.1 排风口位置对通风量的影响
        5.4.2 排风口位置对室内气流组织的影响
    5.5 本章小结
6.结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士研究生在读期间主要成果



本文编号：3864392