自然通風(fēng)利用熱壓或者風(fēng)壓,將室外新鮮空氣引入室內(nèi),提高室內(nèi)空氣品質(zhì),同時實現(xiàn)建筑的被動節(jié)能,近年來這項技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。利用鹽水實驗研究自然通風(fēng),為了確定建筑空間內(nèi)密度分布,本文基于相似原理以及光學(xué)衰減原理,利用流場內(nèi)密度與光照強(qiáng)度的對比關(guān)系,提出通過圖像灰度確定流場內(nèi)密度分布特征的測試方法。采用這種實驗方法,分別模擬有無熱源下的置換流動和混合流動。此外,考慮羽流虛擬源點位置的影響,介紹了在密閉空間中淡水和浮力流體之間形成的分層界面的動力學(xué)行為,通過鹽水實驗確定純羽流條件下卷吸系數(shù),并利用有內(nèi)熱源條件下置換流動實驗進(jìn)行了驗證。同樣對純射流的卷吸系數(shù)進(jìn)行了實驗測試。通過實驗研究得到以下結(jié)論:（1）對于無熱源條件下的置換流動,在給定的幾何尺寸和初始浮力通量,清空時間由進(jìn)出口有效面積A^*確定,而A^*主要由較小的開口面積決定。在單一熱羽流作用下的置換流動隨著有效風(fēng)口面積的增加,熱分層高度增加,且熱分層區(qū)內(nèi)的密度降低。（2）在有固定熱羽流條件下進(jìn)行了混合流動實驗,確定流量修正系數(shù)ε等于2.21,該系數(shù)與開口大小和鹽水密度無關(guān),表示固定浮力通量與... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

000-2016年全國建筑碳排放狀況

第一章緒論3圖1.2自然通風(fēng)應(yīng)用場所熱壓自然通風(fēng)作為自然通風(fēng)的主要形式，對室內(nèi)人員舒適性以及室內(nèi)氣流特性等都具有重要影響。合理的自然通風(fēng)不僅能使室內(nèi)熱濕環(huán)境滿足室內(nèi)舒適條件，既有利于人的生理和心理健康，是符合節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展策略[12]。因此，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對自然通風(fēng)技術(shù)的研究，重視它的推廣和應(yīng)用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外關(guān)于熱壓自然通風(fēng)流動機(jī)制的已有許多研究，研究的主要方式為理論分析[13-16]，CFD數(shù)值模擬[17-21]以及實驗?zāi)M研究[22-26]，通過這三種主要方法研究室內(nèi)的自然通風(fēng)流動。1.2.1理論分析國內(nèi)外研究學(xué)者通過對自然通風(fēng)的穩(wěn)態(tài)過程及瞬態(tài)過程進(jìn)行理論分析，從而了解通風(fēng)過程中的流場變化。針對自然通風(fēng)的分析模型，學(xué)者們通過簡單數(shù)學(xué)模型、區(qū)域模型和網(wǎng)格模型等多種理論模型研究了自然通風(fēng)的流動問題。Morton，Taylor和Turner等[13]人提出了自然通風(fēng)流動過程中的卷吸數(shù)學(xué)模型，其中熱源的流動的影響被視為湍流羽流，該模型簡稱為MTT模型。隨后，Baines和Turner[14]提出最早的“fillingbox”模型，并對其進(jìn)行詳細(xì)描述，Worster

Ｐ停和ü?誶逅?屑尤胙嗡?芤海?嗡?誶逅?性碩??捎誶逅?與鹽水之間的濃度差，在重力的作用下產(chǎn)生類似熱羽流的流動，通過模型內(nèi)鹽水濃度的分布模擬實際建筑內(nèi)的溫度，清水模擬建筑周圍環(huán)境流體的溫度。該方法已被廣泛接受，國內(nèi)外學(xué)者[13,14,16,40,41]通過該方式進(jìn)行了大量的實驗研究。氫氣發(fā)泡技術(shù)：通過電路的陰極電解產(chǎn)生超細(xì)氫氣泡，由于其密度小向上運(yùn)動，以模擬羽流運(yùn)動，利用鹽水模擬環(huán)境周圍環(huán)境。該方法由Chen[22]等開發(fā)，用以模擬自然置換通風(fēng)的熱分層現(xiàn)象。劉澤勤、宋丹萍[24,42]等人利用氣泡羽流實驗臺，如圖1.4所示，探討了單一熱源下的熱力分層，柴永艷[43]在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了受混合熱源影響下的熱力分層特性進(jìn)行了深入探討。圖1.4氫氣發(fā)泡羽流實驗臺水浴實驗?zāi)M：該實驗?zāi)Ｐ椭辛鲃咏橘|(zhì)為清水，利用水中的加熱裝置產(chǎn)生的熱浮升力來模擬置換通風(fēng)過程。Fitzgerald和Wood[44]利用水浴實驗?zāi)M地面均勻熱源驅(qū)動的瞬態(tài)自然置換通風(fēng)過程，通過設(shè)置熱電偶對模型箱內(nèi)外進(jìn)行測溫。實驗室模型實驗，是依據(jù)相似原理的要求，在實驗室內(nèi)搭建自然通風(fēng)的模型空間，流動介質(zhì)為空氣，利用模型空間所處的實驗室模擬熱壓自然通風(fēng)房間所處的無風(fēng)的室外環(huán)境。Tanny[45]等人實驗測試了模型空間內(nèi)的垂直溫度分布，以及上部通風(fēng)口的平均速度值和湍流速度。對速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行無量綱化，可以得到湍流強(qiáng)度，并由此確定上部通風(fēng)口處中和面的位置。王松[46]通過對模擬房間內(nèi)CO2濃度的測量來研究不同熱源表面溫度下自然通風(fēng)條件下室內(nèi)的通風(fēng)效果。鹽水模擬方法可清晰地觀察顯示流體的流動狀態(tài)，但難以模擬除點源外的其他形式的熱源。氣泡模擬技術(shù)簡單、經(jīng)濟(jì)且小巧，但同水浴模擬方法面臨發(fā)電裝

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]發(fā)揮新風(fēng)系統(tǒng)作用 預(yù)防新冠病毒傳播 訪中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會凈化與新風(fēng)委員會主任郭占庚[J]. 敖娟.  中國建筑金屬結(jié)構(gòu). 2020(02)
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博士論文
[1]單開口自然通風(fēng)特性的實驗與模擬研究[D]. 阮芳.湖南大學(xué) 2016
[2]自然通風(fēng)條件下高層居住建筑周圍空氣污染物擴(kuò)散研究[D]. 王建輝.重慶大學(xué) 2011

碩士論文
[1]熱壓作用下高大工業(yè)廠房地道自然通風(fēng)的實測分析及數(shù)值模擬研究[D]. 劉遠(yuǎn)祿.西安建筑科技大學(xué) 2015
[2]熱壓自然通風(fēng)房間氣流特性及熱舒適性研究[D]. 陶天吟.揚(yáng)州大學(xué) 2015
[3]熱源表面溫度對熱壓自然通風(fēng)效果的影響研究[D]. 王松.東華大學(xué) 2014
[4]受混合熱源影響的室內(nèi)自然置換通風(fēng)熱力分層特性研究[D]. 柴永艷.天津商業(yè)大學(xué) 2011
[5]自然置換通風(fēng)系統(tǒng)中熱力分層高度的實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 宋丹萍.天津商業(yè)大學(xué) 2008
[6]連通房間熱壓與風(fēng)壓共同作用下自然通風(fēng)效果數(shù)值研究[D]. 李安平.西安建筑科技大學(xué) 2006
[7]熱壓驅(qū)動下的置換式自然通風(fēng)實驗研究[D]. 王磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[8]房間熱壓自然通風(fēng)的影響因素[D]. 隋學(xué)敏.長安大學(xué) 2005
[9]基于自然通風(fēng)的SARS傳播和自然通風(fēng)理論研究[D]. 段雙平.湖南大學(xué) 2004



本文編號：3581506