輻射空調房間的角系數(shù)研究.pdf

1、室內環(huán)境對人們的工作效率和生活品質有著重要的影響，采用輻射空調系統(tǒng)往往可以創(chuàng)造一個較為舒適且節(jié)能的人工環(huán)境。研究輻射空調房間的輻射換熱及熱舒適問題時，精確地求解人體與圍護結構等表面間的角系數(shù)成為基本的前提。
　　輻射空調房間的角系數(shù)可概括為兩類:圍護結構表面之間的角系數(shù)以及人體與圍護結構表面之間的角系數(shù)。本文首先介紹了國內外相關課題對該兩類角系數(shù)的研究現(xiàn)狀以及總結了角系數(shù)的各種求解方法，然后在第三章采用代數(shù)法與邊界積分法分別推導了

2、圍護結構表面間角系數(shù)的求解公式，所得結論可有效地求解輻射空調房間內輻射板、門、窗、墻、地板等面之間的角系數(shù)。在第四章，通過把坐立姿態(tài)的人體簡化為一個簡單的六面體，根據(jù)人體有效輻射面積等于簡化模型的表面積，確定了簡化模型的相關尺寸，并且，進一步采用邊界積分方法推導了坐姿人體簡化模型與各種圍護結構表面之間的半解析角系數(shù)計算式，將結論繪制成便于查詢的圖表并與Fanger采用攝像法獲得的角系數(shù)值進行了對比與分析。
　　在第五章，本文結合角

3、系數(shù)與有效輻射面積的離散計算公式，建立了人體與環(huán)境表面角系數(shù)數(shù)值模擬求解的數(shù)學模型。根據(jù)GB/T10000.88統(tǒng)計的人體尺寸，建立了標準的三維坐姿人體模型，并對模型進行了參數(shù)分析與對比。最后，分別模擬求解了坐姿人體與頂板、垂直壁面、地板之間的角系數(shù)，并將結論與第四章角系數(shù)的半解析解進行了對比。模擬發(fā)現(xiàn):坐姿人體前后具有較大的方向性，人體對前方圍護結構表面的角系數(shù)大于人體對后方圍護結構表面的角系數(shù)。模擬解與半解析解的對比發(fā)現(xiàn):對于頂板，

4、半解析解與數(shù)值模擬解吻合較好，當頂板邊長大于2m時，二者的相對誤差小于8.6％，當頂板邊長大于3m時，相對誤差小于3.6％并且隨著邊長的增大而減小;對于垂直壁面，半解析解與數(shù)值模擬解吻合最好，在壁面邊界尺寸大于1m時，相對誤差小于2.7％，當邊界尺寸等于4m左右時，相對誤差接近于0，隨后相對誤差隨著壁面邊長的增大逐漸增大并趨于平穩(wěn)，但一直小于3％。對于地板，當邊長大于1m時，角系數(shù)的半解析解與數(shù)值模擬解相對誤差在7.5％左右，并對其進行