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《江西理工大学》 2017年
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夏热冬冷地区双层自然通风窗构建与试验研究

许艳  
【摘要】:传统的双层窗只起隔绝噪声的作用,而大部分的通风窗又用到机械设备,室外环境的优劣通过开窗通风换气影响室内空气品质,因此,本文构建了一种双层自然通风窗,以自然通风的方式将室外低品质的空气经过净化过滤预处理后供给室内,在不开窗的前提下也能送入室内高品质空气,减少室内空调等热交换设备能耗。通过设定本双层自然通风窗挡风板角度、夹层厚度、送风口大小三个参数,进行通风换热试验,从而确定三个参数的最佳值,而后以上述参数对夹层内气流状况模拟分析,对比试验结果,达到试验模拟相统一,最后计算了其节能效果,得出了相应的节能率。本文研究的主要结论如下:(1)双层自然通风窗挡风板角度的试验研究,在不同的进风风速条件下,测试不同挡风板角度下的进风口水平与垂直风速,根据测点的风速变化曲线可知,两方向进风风速随着角度的增加而有所减小,对比分析后确定挡风板角度最佳为45°,此时垂直风速满足送风风速要求且变化平缓。(2)双层自然通风窗夹层厚度的试验研究,控制外窗在不同温度下,测试不同夹层厚度内部测点温度变化值,绘制出测点温度变化曲线,随着外窗温度的升高,夹层内部的温度也在增加且呈先升高后降低趋势,最终比较分析后确定夹层厚度150mm为宜,此时夹层内部温度变化平缓,无剧烈跳动及明显大范围波动现象。(3)双层自然通风窗送风风口尺寸的试验研究,给定一定进风风速并控制外层窗的温度,测试送风风速,根据送风风速变化曲线可知,当给定进风口风速时,送风口的风速随温度升高有所降低,由于外窗温度的增加影响夹层内温度,造成热压作用影响送风风速,但同时送风风速也随送风风口的减小而变大,最终确定送风风口大小为0.6m×0.15m,此时风速满足规范要求的范围且波动幅度小。(4)在实验研究的基础上建立双层自然通风窗数值模型,形象、直观地模拟分析双层自然通风窗夹层厚度、送风口大小下内部气流状况,得到厚度为150mm、送风风口大小为0.6m×0.15m为宜,与试验结果相互对应。(5)对单层窗、双层自然通风窗作了换热计算,得出各自的总热绝缘系数及换热系数;对通过两种窗户的热流量计算,得出通过双层自然通风窗进入室内的热流量更小;以赣州市某间办公室为例,得出夏天各项规定时间段的空调冷负荷,单层窗、双层自然通风窗各自所占总冷负荷的比值以及双层自然通风窗的节能率,双层自然通风窗的节能率在5.88%~12.46%范围。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU834.1

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