輻射空調(diào)房間的角系數(shù)研究.pdf

1、室內(nèi)環(huán)境對(duì)人們的工作效率和生活品質(zhì)有著重要的影響，采用輻射空調(diào)系統(tǒng)往往可以創(chuàng)造一個(gè)較為舒適且節(jié)能的人工環(huán)境。研究輻射空調(diào)房間的輻射換熱及熱舒適問(wèn)題時(shí)，精確地求解人體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)等表面間的角系數(shù)成為基本的前提。
　　輻射空調(diào)房間的角系數(shù)可概括為兩類:圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面之間的角系數(shù)以及人體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面之間的角系數(shù)。本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)課題對(duì)該兩類角系數(shù)的研究現(xiàn)狀以及總結(jié)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(dǎo)了

2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面間角系數(shù)的求解公式，所得結(jié)論可有效地求解輻射空調(diào)房間內(nèi)輻射板、門、窗、墻、地板等面之間的角系數(shù)。在第四章，通過(guò)把坐立姿態(tài)的人體簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的六面體，根據(jù)人體有效輻射面積等于簡(jiǎn)化模型的表面積，確定了簡(jiǎn)化模型的相關(guān)尺寸，并且，進(jìn)一步采用邊界積分方法推導(dǎo)了坐姿人體簡(jiǎn)化模型與各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面之間的半解析角系數(shù)計(jì)算式，將結(jié)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(jìn)行了對(duì)比與分析。
　　在第五章，本文結(jié)合角

3、系數(shù)與有效輻射面積的離散計(jì)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(xué)模型。根據(jù)GB/T10000.88統(tǒng)計(jì)的人體尺寸，建立了標(biāo)準(zhǔn)的三維坐姿人體模型，并對(duì)模型進(jìn)行了參數(shù)分析與對(duì)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(jié)論與第四章角系數(shù)的半解析解進(jìn)行了對(duì)比。模擬發(fā)現(xiàn):坐姿人體前后具有較大的方向性，人體對(duì)前方圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的角系數(shù)大于人體對(duì)后方圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的角系數(shù)。模擬解與半解析解的對(duì)比發(fā)現(xiàn):對(duì)于頂板，

4、半解析解與數(shù)值模擬解吻合較好，當(dāng)頂板邊長(zhǎng)大于2m時(shí)，二者的相對(duì)誤差小于8.6％，當(dāng)頂板邊長(zhǎng)大于3m時(shí)，相對(duì)誤差小于3.6％并且隨著邊長(zhǎng)的增大而減小;對(duì)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(shí)，相對(duì)誤差小于2.7％，當(dāng)邊界尺寸等于4m左右時(shí)，相對(duì)誤差接近于0，隨后相對(duì)誤差隨著壁面邊長(zhǎng)的增大逐漸增大并趨于平穩(wěn)，但一直小于3％。對(duì)于地板，當(dāng)邊長(zhǎng)大于1m時(shí)，角系數(shù)的半解析解與數(shù)值模擬解相對(duì)誤差在7.5％左右，并對(duì)其進(jìn)行