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《中南大学》 2011年
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太阳能烟囱强化自然通风在多层建筑中的应用研究

雷先鹏  
【摘要】:自然通风技术广泛应用于现代建筑节能中,是改善室内空气品质和降低空调能耗的重要技术手段。而仅仅依靠自然气候条件下的自然通风往往受许多不确定性因素影响,如果能借助一定设备提高建筑自然通风性能又不消耗很多能源,则能更有效的利用自然通风技术。太阳能烟囱利用太阳辐射加热烟囱内空气,为空气提供浮升力,促进烟囱系统的空气流动,是一种节能环保的通风技术。本文应用数值模拟方法研究了太阳能烟囱强化自然通风技术应用在多层建筑中的可行性,并针对烟囱的缺点提出改善措施。 本文以Trombe式太阳能烟囱为例,基于长沙地区的气候条件,使用k-ε湍流模型和增强壁面函数法,对稳态条件下太阳能烟囱应用于多层建筑时的通风性能进行了详细分析。针对多层建筑中不同层数自然通风效果的差异,以各层入口处通风量代表对应楼层建筑的通风量,并分别研究了不同条件下烟囱内气流组织状况。通过数值模拟研究发现,建筑各层的通风量不相等,一层通风量大于其它楼层。太阳能烟囱用在两层建筑时存在最佳宽度,当层数增加到三层及以上时,烟囱入口容易产生逆流,给烟囱通风性能带来不利影响。 针对Trombe式太阳能烟囱应用在多层建筑中建筑上层逆流较多等缺点,本文提出三种改善太阳能烟囱强化自然通风性能的措施并分别进行验证。研究发现:分隔式太阳能烟囱各层通风量互不影响,但一层通风量比连通式太阳能烟囱小。改变Trombe式太阳能烟囱二层入口倾角后烟囱各层的通风量未增大,但改善了烟囱内气流组织状况。一体化太阳能烟囱对改善Trombe式太阳能烟囱通风性能效果明显,各层通风量增大,改善了Trombe式太阳能烟囱在某些工况下三层以上气流倒灌的缺点。 以通风换气次数为标准,分析各种太阳能烟囱的适用性。Trombe式烟囱上下层通风效果差异大,对实际建筑不适用;一体化烟囱上下层通风效果均衡,能满足多种功能建筑通风要求。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU834.1

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【同被引文献】
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7 李孟姣;深圳品牌房企发力节能[N];中国建设报;2005年
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