傾斜式太陽(yáng)能煙囪強(qiáng)化熱壓自然通風(fēng)的特性研究.pdf

1、為了緩解能源危機(jī)帶來的壓力，利用自然通風(fēng)來改善室內(nèi)熱環(huán)境的方式受到越來越多的重視。自然通風(fēng)因不使用機(jī)械驅(qū)動(dòng)而大大降低了常規(guī)能源的消耗，然而常規(guī)的自然通風(fēng)所產(chǎn)生的通風(fēng)量很小，難以滿足人們的正常需求。太陽(yáng)能煙囪是一種利用太陽(yáng)能來強(qiáng)化自然通風(fēng)的設(shè)備，能有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，同時(shí)我國(guó)具有豐富的太陽(yáng)能資源，因此太陽(yáng)能煙囪強(qiáng)化自然通風(fēng)技術(shù)在我國(guó)具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以傾斜式太陽(yáng)能煙囪為研究對(duì)象，首先利用FLUENT模擬軟件，在穩(wěn)態(tài)條件

2、下，針對(duì)煙囪在不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和不同結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)的自然通風(fēng)量、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)傾斜式太陽(yáng)能煙囪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了建議。研究結(jié)果表明，煙囪所誘導(dǎo)的自然通風(fēng)量隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和煙囪高度的增加明顯增大，同時(shí)隨著煙囪深度（即集熱墻體與玻璃壁面的間距）和煙囪傾角的增加而增大，但增幅逐漸變小。煙囪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究表明，在集熱墻體高度相同的前提下，與單個(gè)集熱墻體所誘導(dǎo)的通風(fēng)量相比，多個(gè)集熱墻體所誘導(dǎo)的通風(fēng)量要大;在集熱墻體高

3、度及個(gè)數(shù)相同的前提下，隨著集熱墻體傾角的增大，所誘導(dǎo)的通風(fēng)量進(jìn)一步增大。
　　其次，基于能量平衡的傳熱理論分析法，在考慮了集熱墻體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻的前提下，提出了一個(gè)可以預(yù)測(cè)傾斜式太陽(yáng)能煙囪強(qiáng)化自然通風(fēng)的非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型，并采用有限差分法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，分別討論了集熱墻體的溫度、玻璃壁面的溫度、煙囪氣流通道內(nèi)空氣的平均溫度以及通風(fēng)量等參數(shù)隨室外氣象參數(shù)以及煙囪結(jié)構(gòu)尺寸的分布情況。計(jì)算結(jié)果表明，無論是白天工況還是夜間工況時(shí)