热源表面温度对热压自然通风效果的影响研究

摘要

建筑节能和改善室内空气品质是建筑可持续发展的两大主题。自然通风是实现建筑可持续发展的一种重要技术。自然通风的主要驱动力为风压和热压。由于室外风压不稳定，目前的设计规范中只考虑热压作用下的自然通风。因此，探求房间热压自然通风规律对自然通风系统的设计和控制，以及自然通风技术的有效利用具有重要意义。
　　本文通过实验的方法研究了在室内初始温差高于、等于和低于室外温度的三种工况下，当自然置换通风房间存在有分布均匀污染物浓度（CO2作为示踪污染物）和室内初始温度均匀时，室内放置不同表面温度大小的方形集中热源对房间热压自然置换通风房间污染物浓度分布及室内温度分布进行了实验研究。在房间内外初始温度不同的三种工况和室内热源总散热量一定的情况下，通过实验的方法探寻了热压自然通风房间内热源表面温度大小对室内污染物浓度分布及室内温度分布的影响规律，这个过程中保持其他条件一致。
　　当热源表面温度越大，清除室内相同无量纲CO2浓度所需时间越少，而且房间内部垂直方向在室内初始温差高于和等于室外温度的工况下都存在浓度分层现象且分层现象明显，整个实验周期内室内污染物浓度分层现象始终保持着，而且室内垂直方向上温度梯度在室内初始外温高于和等于室外温度的工况下也存在分层现象，同时在同种工况下垂直方向温度梯度下部变化较上部明显得多，只是在同种工况下同一时刻同一高度处测点的温度与室外温度差随着热源表面温度的增大而减小，这说明从房间下部风口进入室内的空气置换房间内高温空气越迅速。但在室内初始温度低于室外温度的工况下房间垂直方向浓度梯度分布和温度梯度不明显，至少比室内初始温度高于和等于室外温度的工况下微弱得多。但是无论是在何种工况下，实验结论显示房间内部集中热源表面温度越高，房间内自然置换通风的效率越高，自然通风效果越显著，且室内污染物在热压自然通风条件下分层现象明显，且分层现象在房间内持续整个试验周期。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．课题研究研究背景和研究意义

2．自然通风理论

2．1 扩散的作用

2．2 热压作用下的自然通风

2．3 风压作用下的自然通风

2．4 热压与风压的综合作用下的自然通风

3．国内外研究现状

3．1 自然置换通风典型浮力源研究

3．2 自然置换通风系统热力分层高度研究

3．3 自然置换通风系统空气品质研究

3．4 自然置换通风数值模拟研究

3．5 自然置换通风实验研究

4．研究存在的问题及思考

第二章 实验物理模型及试验方法与工况设置

1．实验研究目的

2 物理模型及实验介绍

2．1 实测环境

2．2 实验装置介绍

2．3 实验步骤方法

第三章 室内初始温度与室外温差相当时热源表面温度对热压自然通风的影响

3．1 热源表面温度不同时室内CO2的分布特征

3．1．1 当室内外温差相当时室内CO2的实测结果

3．1．2 热源表面温度不同时对CO2衰减过程的影响

3．2 热源表面温度不同室内温度的分布特征

3．2．1 室内温度的实测结果

3．2．2 室内垂直方向温度分布随时间的变化

3．3 本章小结

第四章 室内初始温度大于室外温度时热源表面温度对热压自然通风的影响

4．1 热源表面温度不同时室内CO2的分布特征

4．1．1 当室内温度高于室外温度时室内CO2的实测结果

4．1．2 热源表面温度不同时对CO2衰减过程的影响

4．2 热源表面温度不同时室内温度的分布特征

4．2．1 室内温度的实测结果

4．2．2 室内垂直方向温度分布随时间的变化

4．3 本章小结

第五章 室内初始温度小于室外温度时热源表面温度对热压自然通风的影响

5．1 热源表面温度不同时室内CO2的分布特征

5．1．1 当室内温度小于室外温度时室内CO2的实测结果

5．1．2 热源表面温度对CO2衰减过程的影响

5．2 热源表面温度不同时室内温度的分布特征

5．2．1 室内温度的实测结果

5．2．2 室内垂直方向温度分布随时问的变化

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 本课题的研究结论

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢