外观造型对室内气流组织影响模拟研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

根据不同建筑形式及建筑使用功能,每种高大空间都具有其特殊的结构、负荷、能耗等特点,在空调系统气流组织设计时要同时考虑温度、湿度和风速的分布情况、能耗的大小和舒适性好坏等各种综合因素。

为了在工作的可靠性、可行性方面做出良好的提升,可通过数值模拟的方式来完成,分析认为,室内气流组织的数值模拟实施,具有很大的积极意义:①数值模拟的应用过程中,能够对大空间室内气流组织做出一个深切的规划处理,在规划的可靠性、可行性方面是比较高的,很多问题都能够坚持做出规避,不会造成反复发生的现象;②数值模拟并非传统意义上的经验模拟,而是根据相关的工作特点和限制性条件,做出科学性的模拟,这对于大空间室内气流组织的后续操作和干预,将会产生很大的指导作用。

2. 国内外研究现状分析

国内研究现状

我国在80年代初结合实际问题开展了室内或有限空间内气流流动数值解的一系列研究工作。其中比较突出的有室内气流分布、吹吸气流流动数值解析、通风墙体和三维紊流流动等方面的数值模拟。

王昕针对不同开口形式的大空间建筑的室内热环境特性和空调能耗等方面进行研究,将具有顶部开口和上部侧墙开口形式的大空间建筑作为研究对象,以夏季现场实测工况为分析基础,采用CFD方法分析和比较大空间建筑上部开口顶开和侧开时的室内热环境特性及其差别。高建民对计算流体动力学模拟室内气流组织的基本原理、发展历程进行了系统的论述,并概要地介绍了几种湍流模型,表明了大涡模拟是目前的发展方向。贾玉凤针对目前国内外已建成的展厅建筑的空调设计参数及气流组织进行调查统计,并且结合国内外现行设计标准,对照大空间室内热环境影响因素,分析室内设计参数在不同范围内的舒适性、健康性及节能性,通过实验及数值模拟手段,探讨在分层空调形式下,上送下回以及下送上回两种送风模式下的室内热环境。同时进行变工况模拟,以选择适合于大空间展厅建筑气流组织及送风参数。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容

本研究主要是采用数值模拟的方法对不同外观造型建筑内气流组织(温、速度场等)进行模拟研究,得出外观造型对室内气流组织的影响,进一步得出外观造型对室内舒适度的影响及其适用场合。

研究计划

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4. 研究创新点

本次研究拟采用数值模拟的方法,数值模拟技术与实验研究相比具有能够提供整个研究区域的所有物理变量的值,而且不受测量仪器误差和精度的影响。可以便捷的模拟整个研究环境,不受天气好坏,温度高低,设备条件的干扰,并且能够较容易的分析出关键数据,关键要素,能较大的节省设备投资与时间。

本次研究还将进行不同外观造型室内气流组织的对比研究,对比分析数据,更为科学严谨的得出相关结论。并且,经过对相关研究的文献的查找情况来看,近些年对外观造型对室内气流组织影响的模拟研究较少,因此本次研究希望能填补一些相关研究数据,为他人研究提供一定程度的参考。

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