热压作用下高大工业厂房地道自然通风的实测分析及数值模拟研究

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1、分类号TU8学号1203240445而妥逢統科技太考学位论文热压作用下高大工业厂房地道自然通风的实测分析及数值模拟研究作老刘远禄指导教师姓名_____王■■推教A狐搬气、由请学位级別硕士专业名^论文提交日期2015.06论文答辩日期2015.06学位掙子单位而要速統斜妓太營答辩委员会主席...H壬.评阅人声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人或其他人在其它单位己申请学位或为其它用途使用过的成果。与我

2、一同工作的同志对本研宄所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：為曰期：夕之关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，s卩：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名指导教师签名：丨日期：7〇/56.丨2_本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学

3、技术信息研宄所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）西安建筑科技大学硕士学位论文热压作用下高大工业厂房地道自然通风的实测分析及数值模拟研究专业：供热、供燃气、通风及空调工程研究生：刘远禄指导教师：王怡教授摘要近年以来，建筑通风能耗问题已经成为我国国民经济社会发展过程中亟待解决的战略问题。其中，工业类型建筑的能源消耗量在经济社会总能源消耗中所占的比例很大，尤其是高热源大空间工业

4、厂房在生产作业过程所产生的能源消耗更是占到70%左右。随着人们对室内热舒适性要求及绿色节能减排可持续意识的重视，以热压为驱动力的地道自然通风方式已被广泛用于高大工业厂房之中。热压作用下的地道自然通风作为一种被动式通风降温手段，它不仅可以改善大厂房工作区内部的空气热舒适品质要求，还可以显著降低工业厂区内的通风能耗求。在本文课题研究过程中，笔者通过对武汉地区某典型高大工业厂房热压自然通风的现场测试后发现，厂房工作区热环境温度偏高和地道通风的气流组织效果不佳等问题普遍存在。比如，在工作区靠近热源生产段位的空气温度高达55℃，热压自然通风量明显不足，这些突出

5、存在的问题对工艺生产效率和作业工人的身心健康造成严重影响。同时，经过实地勘察测试可知，长期以来此类高大工业厂房建筑类型的通风能耗量相当大。为了解决此类高大工业厂房工作区恶劣的热环境和热压自然通风效果不佳的问题，本文采用了现场测试和数值模拟相结合的技术研究手段，以武汉地区某典型高大工业厂房为研究对象，确定了适用于热压作用下高大工业厂房地道自然通风的CFD数值预测模型，并对湍流模型的独立性、物理预测模型网格划分的无关性与现场实测数据有效性及误差因素进行了严格而全面的对比验证分析。进而，应用该物理预测模型研究了武汉某典型工业厂房的进-排风口面积比、室外环境

6、温度值及厂房工作区域内两个热源间距分散度等影响因素对此类高大工业厂房热压自然通风的影响机理和特性规律，并以改善该厂房内工作区热环境舒适环境问题I西安建筑科技大学硕士学位论文为宗旨，获得各个不同模拟工况条件下厂区内工作区热环境及通风气流等相关数值模拟数据。同时，考虑到该工业厂房地道自然通风的特征，笔者进一步研究了地道通风系统中地道长度和竖井高度这两个重要因素对地道自然通风系统的影响规律，以控制降低此类工业厂房热压自然通风能耗量为目标，提出地道通风这一典型通风形式应用于工业建筑的节能优化设计方法。研究发现，当进排风口面积比达到0.900时，厂房工作区平均

7、温度值已降至305K以下，厂房通风量也将趋于定值；随着热源间距的增大，厂房通风量逐步减小，工作区空气平均温度逐步增大；地道长度由60m增加到200m时，地道通风-1量逐步增大到最大值18.7kg·s，通风地道出口处空气温度值及工作区空气平均温度值都将线性减小；竖井高度增加到4.5m时，通风地道出口处空气温度值将不再变化，地道通风量减小，工作区平均温度略有增加。关键词：热压作用；地道通风；现场实测；数值模拟；节能优化基金项目：本课题受国家自然科学基金重点项目“工业建筑高效通风设计理论与方法研究”（51238010）和国家杰出青年科学基金“工业建筑环境与

8、节能”（51425803）的资助。II西安建筑科技大学硕士学位论文Themeasurementandnume