【摘要】：随着科技的不断发展,人们对于建筑的节能及舒适性的要求不断提高。通过改变送风方式,以求达到舒适节能的方法受到学术界越来越多的关注。本研究通过搭建存在单面发热墙体的竖直贴附射流模型实验台,对具有单面垂直发热墙体的工况开展实验研究,探讨射流速度、送风口尺寸、送风口位置及墙体发热量等因素对射流及室内热环境的影响。按照单面发热墙体竖直贴附射流模型实验台的实验工况,采用ANSYS-CFX软件进行数值模拟,研究室内温度场和速度场的变化规律,探索射流冲入深度及室内热环境的变化特性。根据单面发热墙体竖直贴附射流模型实验台,推导出相似性比例,用模型实验台来模拟存在单面发热墙体的竖直贴附射流,进一步探讨射流冲入深度的影响因素。将实验所得数据与数值模拟结果进行对比分析,论证模型实验台及数值模拟的可靠性。应用多元线性回归分析方法,在前人的研究基础上,推导出在模型实验台测试条件下,计算射流冲入深度的经验公式,并对不同实验设计工况条件下的人体热舒适性进行对比分析。通过对存在单面发热墙体的竖直贴附射流过程的实验研究和数值模拟,在本研究的实验工况条件下,得出以下结论：1)经过分析和论证,本课题研究中所搭建的模型实验台可用于模拟存在单面发热墙体侧贴附射流过程,可用于实验研究受风压和热压耦合作用下的竖直贴附射流室内热环境和人体热舒适特性；2)通过数值模拟和实验研究,归纳、分析、总结得出送风速度、送风温度、风口尺寸、风口位置、单面墙体发热量及出风口位置对单面发热墙体侧贴附射流冲入深度、室内热环境、人体热舒适响及能量利用率的影响；3)在其他参数不变的情况下,随着送风速度的增加,射流冲入深度氏不断增加,当送风速度达到0.6m/s后,射流垂直到达房间底部；室内平均风速逐渐增大,室内温度逐渐降低；工作区平面预测平均投票PMV不断下降,室内预测不满意百分比PPD先下降而后上升,当送风速度为0.4m/s时,PPD达到最小值；4)随着送风温度的增加,射流冲入深度δφ有所减小；模型实验台室内温度整体呈升高趋势,室内平均风速变化不大；工作区平面预测平均投票PMV不断升高,室内预测不满意百分比PPD先下降而后上升；5)随着送风口尺寸的增加,射流冲入深度氏不断增加；模型实验台内温度整体不断下降,室内平均风速呈增大趋势；工作区平面预测平均投票PMV随之变小,室内预测不满意百分比PPD先减小后增大；6)在本研究所设计的范围内,随着条缝型风口与发热墙体的距离的增加,射流冲入深度δφ有所减小；模型实验台内温度和室内平均风速变化不大；工作区平面预测平均投票PMV有所增加,室内预测不满意百分比PPD略微增大；7)随着墙体发热量的增加,射流冲入深度δφ不断减少,当墙体发热量增加到170W/m2时,射流在进入风口之后即改变方向,模型实验台内温度不断增加,风速总体变化不大；工作区平面预测平均投票PMV随之增加,室内预测不满意百分比PPD先减小后增大；8)改变出风口位置对射流冲入深度δφ的影响不大；模型实验台内温度和室内平均风速变化不大；出风口在墙体上部时工作区平面室内预测不满意百分比PPD值略低于出风口在墙体下部的情况；9)应用Buckinghamπ定理以及多元线性回归分析方法,推导出在本课题模型实验条件下,存在发热墙体的射流冲入深度的经验公式：在实际的应用中,可根据以上结论对于不同的情况调节条缝送风口的宽度及送风速度,以达到提高人体舒适度及节能的目的。
【图文】：
ASHRAE冬夏季舒适区分布图
垂直温差引起的预测不满意百分率
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU83
【参考文献】
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