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《清华大学》 2004年
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自然通风与建筑热模型耦合模拟研究

章宇峰  
【摘要】:自然通风和渗透对建筑能耗具有重要影响。一方面由通风和渗透造成的空调能耗在建筑总能耗中的占有相当大的比例;另一方面,以自然通风为主要手段的被动式通风系统可以部分取代主动式空调,从而减少建筑能耗。目前国内外还缺乏有效的用于定量分析自然通风和渗透问题的工具,这使得研究人员和工程人员在分析建筑能耗、动态模拟室内热环境以及设计被动式通风系统等问题上受到了极大的限制。本论文针对自然通风与渗透的特点,力图为建筑能耗动态模拟软件DeST开发专用通风计算模型,解决通风和渗透计算以及被动式通风系统设计方面的难题。主要取得了以下成果: 首先,通过文献调研,指出区域网络模型和建筑热模型的耦合计算是解决上述问题的有效途径;并且对区域网络模型的算法原理进行研究和总结,论证了在两个基本条件下,多区域网络模型算法解的存在性和唯一性;开发出基于该算法的通风计算模块,并嵌入到DeST中,实现了热模拟模型与通风模型的耦合计算。 其次,研究了区域网络模型中对建筑表面风压的简化处理方法,分析了各种计算风压系数方法的优缺点和适用范围;应用CFD模拟技术,提出了高层建筑表面开口对风压系数的修正方法;为准确输入通风模型计算的边界条件提供了保证。 第三,对建筑通风网络中常见的阻力模型进行了分析和总结,对双流向大开口支路阻力模型进行了合理简化,推导出其积分形式的解析式,提高了程序的计算效率。 第四,通过不同实验对通风程序进行验证,实验结果表明,通风程序在纯热压通风,纯风压通风以及热压和风压耦合作用下的贯流通风这些问题上,可以得到比较满意的结果。 最后,应用已开发的通风与热模拟耦合计算程序对三个具体问题进行了模拟分析,证明了该程序在建筑动态模拟、能耗分析、辅助建筑设计等方面的的实用性。 WP=4 本文的工作为在工程应用中定量研究建筑自然通风和渗透问题奠定了基础,为计算渗透负荷以及辅助设计被动式通风系统提供了软件平台。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU111

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘国华;居住建筑通风网络模拟特性探讨[D];西安建筑科技大学;2007年
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【共引文献】
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4 李纪国;崔维龙;;室内空气品质改善方法[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
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9 贾惠艳;皮带输煤系统转载点粉尘析出逸散规律及数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
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1 王占民;建筑中的“烟囱效应”[D];西安建筑科技大学;2001年
2 王志毅;庭院热过程[D];西安建筑科技大学;2001年
3 李剑斌;嘉陵摩托车涂装生产线设计及新技术应用[D];重庆大学;2001年
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6 彭菲菲;寒冷地区冬季民用住宅室内热湿环境状况及居住者适应性的研究[D];大连理工大学;2003年
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10 叶勇;空调风系统计算机辅助调试软件的开发[D];北京工业大学;2003年
【同被引文献】
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1 赵彬,林波荣,李先庭,江亿;建筑群风环境的数值模拟仿真优化设计[J];城市规划汇刊;2002年02期
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3 宋岩,钟如军,孟繁宇;超大空间气流组织CFD模拟[J];黑龙江科技学院学报;2004年05期
4 王芳,陆亚俊,施雪华,陈应南,曹顺学;网络模型用于高层建筑楼梯间加压系统模拟分析[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2002年06期
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6 周绍荣,程运林,汤莉,邓启红;高大空间气流组织的研究[J];湖南大学学报(自然科学版);1998年02期
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10 李晓冬,高军,许世杰;大空间建筑侧送分层气流组织数值模拟与探讨[J];建筑热能通风空调;2004年02期
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1 张泠;建筑墙体表面换热过程辩识方法与数值预测方法研究[D];湖南大学;2001年
2 王怡;寒冷地区居住建筑夏季室内热环境研究[D];西安建筑科技大学;2003年
3 陈红兵;办公建筑的天然采光与能耗分析[D];天津大学;2004年
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1 赵福云;城市住宅小区热环境数值模拟[D];湖南大学;2003年
2 李红祥;风压作用下自然通风阻力特性研究[D];湖南大学;2004年
3 李晓;龙滩地下水电站全厂通风模型试验与气流流动特性研究[D];重庆大学;2004年
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5 张志勤;喷泉周围热环境实验和理论研究[D];清华大学;2004年
6 王丽;建筑物绕流的PIV实验研究及数值模拟[D];西安建筑科技大学;2005年
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【二级引证文献】
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1 文福;大开口自然通风模拟及实验研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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1 范亚菊;汤征;李晓萍;;火电厂冷却塔噪声治理的计算机模拟[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
2 孙敬权;唐经祥;王正刚;;成熟期降水充足生态区充分发育烟叶烘烤失水与调控研究[A];中国烟草学会第三届理事扩大会议文件汇编暨中国科协第三届青年学术年会烟草卫星会议论文集[C];1998年
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9 丁毓文;刘芳;;焊接烟尘的污染危害及综合治理[A];全国暖通空调制冷1994年学术年会资料集[C];1994年
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8 陈虹霞;532nm激光对兔视网膜生物效应的实验及理论研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
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2 梁振健;电力电子平面变压器热设计方法研究[D];福州大学;2002年
3 杨立新;内燃牵引双线铁路隧道设置机械通风的界限[D];西南交通大学;2002年
4 熊波;基于数据库的激光表面相变硬化专家系统[D];浙江工业大学;2003年
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6 乔小壮;一种新型空调方式—“辐射板+自然通风”的初步研究[D];湖南大学;2003年
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9 李丹;风口、风帽强化自然通风效果的理论基础研究[D];西安建筑科技大学;2004年
10 王丽萍;太阳能烟囱提高室内热压通风效果的数值模拟[D];西安建筑科技大学;2004年
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