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《湖南大学》 2011年
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地道形状与通风时间对地道风降温的影响研究

王克涛  
【摘要】:近年来,随着采暖空调建筑的迅速增加,我国的采暖空调能耗急剧上升,提高能源的利用效率和节能减排已成为当今主题。由于地道风降温系统简单,节省能源和投资,响应了我国的能源发展战略,所以地道风的应用前景是很广泛的。长期以来,研究的地道通风大都采用天然或者人工地道,势必忽略一些因素对地道通风降温效果的影响。为使新建地道能充分利用地道周围土壤冷量,达到良好的降温效果,本文试图从地道形状和通风时间两方面对地道通风降温效果的影响来探寻优化新建地道设计的方法。 本文在讲述了地道风降温技术在国内外研究现状的基础上,列举了各种不同地层土壤材料的热物性参数,并对地层土壤的热物性参数进行了讨论。然后,根据已知条件得出地层土壤内部的温度计算公式,并根据该计算公式,阐述了地层土壤内部温度波的变化特性,即温度波的延迟与衰减。另外,本文分析了夏季室外空气在地道中的冷却过程,建立了数学模型,给出边界条件,最后给出模型的计算方法。 本文主要工作是:建立壁面和空气之间传热数学模型,在一定的边界条件下,利用FLUENT软件对空气和地道换热过程进行动态模拟分析。在模拟计算中,主要分析不同的地道形状与不同的间歇通风时间对地道通风降温效果的影响,得出不同条件下空气经地道换热后的空气终温,并对其进行分析后,得出结论。其一:相同截面面积的方管地道和圆管地道对空气降温效果相差不大,所以工程上采用容易得到的圆管。而相同截面面积的双圆管地道对空气降温效果明显优于单圆管,大约能多提供40%的冷量。其二:间歇通风的降温效果明显优于连续通风,在满足用户室内温湿度要求的情况下,尽量减少通风时间。 本文通过分析湘北地区村镇住宅地道通风设计中地道形状和通风时间对降温效果的影响得出的结论,为湘北村镇住宅及类似地区建筑的地道通风优化提供了设计方法。对于目前湘北村镇住宅及类似地区建筑地道通风设计在没有具体规范指导的情况下,本文的研究成果对湘北村镇住宅及类似地区建筑地道通风设计具有一定的指导意义。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU834

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【引证文献】
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