捕風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)——帶有捕風(fēng)裝置的通風(fēng)系統(tǒng)(以下簡稱捕風(fēng)系統(tǒng))的通風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(fēng)系統(tǒng)的流場進行了數(shù)值計算,計算結(jié)果與實測值有很好的吻合性.通過對捕風(fēng)裝置四個風(fēng)口風(fēng)速分布的考查,對實驗中是較難解決的問題之一——送排風(fēng)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(fēng)量的準(zhǔn)確計算方法.在確定數(shù)學(xué)模型和風(fēng)量計算方法的基礎(chǔ)上,建立數(shù)十個新模型以考查外界風(fēng)速v、風(fēng)向角a、截面形狀、百葉結(jié)構(gòu)尺寸等因素對捕風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)性能的影響.數(shù)值計算結(jié)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(dāng)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(fēng)要求.2.同等截面面積的方形捕風(fēng)裝置的捕風(fēng)能力優(yōu)于圓形捕風(fēng)裝置.

3、3.系統(tǒng)通風(fēng)量O隨百葉偏轉(zhuǎn)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(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量.同時，利用數(shù)值模擬可視化強等特點,分析了捕風(fēng)裝置送排風(fēng)口與被測試房間的氣流組織形式,并對捕風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)均勻性、室內(nèi)氣流組織及短路流現(xiàn)象進行了研究.另外,本課題對通風(fēng)量與主要影響因素的關(guān)系進行了回歸分析,給出了計算捕風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)量的關(guān)系式。關(guān)系式顯示