捕風系統(tǒng)通風性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文采用數(shù)值模擬的方法對一種新興的自然通風系統(tǒng)——帶有捕風裝置的通風系統(tǒng)(以下簡稱捕風系統(tǒng))的通風性能及主要的影響因素進行了研究和分析,并對其優(yōu)缺點進行了較為全面的評價.首先,建立捕風系統(tǒng)的數(shù)學模型，并通過對不同網(wǎng)格劃分方式及湍流計算模型等參數(shù)的比較,選擇了適合的數(shù)值計算方法.對方形截面和圓形截面捕風系統(tǒng)的流場進行了數(shù)值計算,計算結果與實測值有很好的吻合性.通過對捕風裝置四個風口風速分布的考查,對實驗中是較難解決的問題之一——送排風口的

2、確定進行了分析和探討，并據(jù)此確定了系統(tǒng)通風量的準確計算方法.在確定數(shù)學模型和風量計算方法的基礎上,建立數(shù)十個新模型以考查外界風速v、風向角a、截面形狀、百葉結構尺寸等因素對捕風系統(tǒng)通風性能的影響.數(shù)值計算結果表明:1.房間換氣次數(shù)ACH隨v增加而增大,隨a增大而先減小(a<15°)后增大.當v=1m/s時,最小被測試房間換氣次數(shù)可達到7.4次,完全可以滿足普通民用建筑的通風要求.2.同等截面面積的方形捕風裝置的捕風能力優(yōu)于圓形捕風裝置.

3、3.系統(tǒng)通風量O隨百葉偏轉角β、百葉層數(shù)κ和長度ι的增加而增大,而對于特定的外界條件,β和κ將會使O的增長趨于緩慢,ι則幾乎不存在此問題,因此推薦優(yōu)先采用增加百葉長度的方法增大捕風系統(tǒng)的通風量.同時，利用數(shù)值模擬可視化強等特點,分析了捕風裝置送排風口與被測試房間的氣流組織形式,并對捕風系統(tǒng)的送風均勻性、室內氣流組織及短路流現(xiàn)象進行了研究.另外,本課題對通風量與主要影響因素的關系進行了回歸分析,給出了計算捕風系統(tǒng)通風量的關系式。關系式顯示