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《北京工业大学》 2011年
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基于一种自动捕风排风装置的自然通风特性研究

霍廖然  
【摘要】:为室内人员提供良好的居住与工作环境,洁净的室内空气是必不可少的。自然通风依靠风压或热压为动力,实现建筑通风换气,在节约能源和提高室内空气品质方面具有越来越突出的优势,是对构筑绿色建筑、实现低碳节能的最好诠释。自然通风的传统方式即为开窗通风,但是,这种通风方式可控性差,而且对于密闭性强的房间而言不易实现。因此,重视并顺应自然通风的规律,提出并优化自然通风装置,利用其最大程度地增强自然通风的可控性,对于高效利用自然动力实现通风具有重要的意义。 本文在对自然通风动力和作用规律分析的基础上,通过理论分析、数值模拟和实验验证的方法,对一种自动捕风排风装置进行研究,分析影响其通风特性的因素,并在此基础上有针对性地提出其优化方案,具体工作如下:对自动捕风排风装置的工作原理进行了阐述。在对风压通风理论认识的基础上,提出了影响自动捕风排风装置排风特性的关键影响因素。 搭建了小型风洞实验台,通过计算和实验数据相结合的方法,提出了优化自动捕风排风装置机械特性的方法。通过对导风板的尺寸和安装位置进行优化,降低自动捕风排风装置的启动风速,并缩短装置的反应时间。 通过数值模拟的方法,对在风压作用下运行的自动捕风排风装置排风渐扩口的几何尺寸进行了优化,得到了特定排风管径条件下该渐扩口的最佳尺寸参数,并通过实验方法验证了数值模拟方法的有效性。在此研究结果的基础上,提出其它不同排风管径条件下自动捕风排风装置排风渐扩口的最优设计条件。在对风压作用下的自动捕风排风装置的通风特性研究基础上,将其应用于某高校约10米的二层楼建筑物上,分析热压作用对风压通风的影响效果。并对优化后的自动捕风排风装置的通风性能进行预测。 针对将自动捕风排风装置应用于北方地区某高层住宅顶端时的运行特性进行分析,根据住宅通风换气要求选取适宜型号的自动捕风排风装置,预测通风效果,并重点分析建筑屋面对于自动捕风排风装置通风特性的影响规律。 本文对所研制的自动捕风排风装置的通风特性分析和优化设计具有重要意义和实用价值,为该装置投入实际工程应用提供参考价值。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU834

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