建筑環(huán)境學(xué)論文——太陽輻射下雙層玻璃幕墻能耗研究-免費(fèi)閱讀
【正文】 尤其是在測量太陽輻 射較小的工況時(shí)，水的溫升偏小可能會(huì)影響測量精度。此外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了現(xiàn)行玻璃和雙 層玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程中相關(guān)計(jì)算中的不足，并提出了改進(jìn)的建議。 FLUENT是 ANSYS的旗艦產(chǎn)品， ANSYS 將加大對 FLUENT核心 CFD技術(shù)的投資，確保 FLUENT在 CFD領(lǐng)域的絕對領(lǐng) 先地位。此外，因數(shù)值處理方法等原因有可能導(dǎo)致計(jì)算 結(jié)果的不真實(shí)，例如產(chǎn)生數(shù)值粘性和頻散等偽物理效應(yīng)。通過這種數(shù)值模擬，得到復(fù)雜問題基本物理量 (如 速度、壓力、溫度、濃度等 )在流場內(nèi)各個(gè)位置的分布，以及這些物理量隨時(shí)間 的變化情況，確定旋渦分布特性、空化特性及脫流區(qū)等。對于分度后的鉑電阻，要想使測量結(jié)果更為準(zhǔn)確，應(yīng)比對實(shí)驗(yàn)中的電阻實(shí)測值和 分度表的測量值來得出相應(yīng)的溫度。之后由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論了現(xiàn)行雙層玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程中存在的一些問題。 由于雙層玻璃幕墻的傳熱過程十分復(fù)雜，工程設(shè)計(jì)人員很難準(zhǔn)確計(jì)算雙層玻 璃幕墻的能耗。目前，國內(nèi)學(xué)者對于雙層玻璃幕墻 能否達(dá)到好的節(jié)能效果仍然存在爭議。而傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻在使用外 遮陽時(shí)，也存在著影響建筑立面以及遮陽構(gòu)件安裝困難等問題。 本文中給出的線性公式只是針對本實(shí)驗(yàn)中所使用的玻璃組合，考慮到實(shí)驗(yàn)所消耗的時(shí)間成本和人力成本巨大，本文利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證計(jì)算流體力學(xué) 軟件的模型設(shè)置，對于不同玻璃組合的雙層玻璃幕墻可采用軟件模擬的手段得到類似的計(jì)算雙層玻璃幕墻能耗的公式。在驗(yàn)證軟件模型的研究中，以實(shí)驗(yàn)測量的初始值為邊界條件，利用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT12． 0對四種不同太陽輻射的實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行了模擬。因此，雖然內(nèi)遮 陽的 效果非常不好，但依然是現(xiàn)在單層玻璃幕墻的主要遮陽形式。其本質(zhì)原因在于雙層玻璃幕墻的傳熱過程 十分復(fù)雜，現(xiàn)在對于雙層玻璃幕墻仍沒有一個(gè)準(zhǔn)確的能耗計(jì)算方法。目前，幾乎沒有研究關(guān)注透過雙層玻璃幕墻的直接室內(nèi)得熱量， 而室內(nèi)得熱量是與建筑能耗直接相關(guān)的。 （ 3） 模擬研究 本文使用計(jì)算流體力學(xué)模擬軟件 FLUENT對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，將實(shí)驗(yàn) 得到的室內(nèi)得熱量與模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析，以此來驗(yàn)證模擬模型的準(zhǔn)確性。 （ 3） 軟件模擬 本項(xiàng)目采用通用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件 FLUENT(12． 0版本 )作為模擬工具， 關(guān)于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本方程以及 fluent的一些基本算法這里不再贅述。還可據(jù)此算出相關(guān)的其 他物理量，如旋轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的轉(zhuǎn)矩、水力損失和效率等。最后， CFD涉及到大 量數(shù)值計(jì)算，需要較高的計(jì)算機(jī)軟硬件配置。 FLUENT是通用 CFD軟件， FLUENT軟件包含基于壓力的分離求解器、基 于壓力的耦合求解器、基于密度的隱式求解器、基于密度的顯式求解器，多求解 器技術(shù)使 FLUENT軟件可以用來模擬從不可壓縮到高超音速范圍內(nèi)的各種復(fù)雜 流場。 但是對于不同的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)其線性公式的系數(shù)也是不同的，而實(shí)驗(yàn)測 量又需要消耗大量人力物力，因此我們使用之前的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值模擬 的模型設(shè)置，尤其是太陽輻射 加載模型的應(yīng)用。 2)在進(jìn)行 CFD數(shù)值模擬時(shí)對模型進(jìn)行了一定的簡化，如忽略了外界風(fēng)壓的 影響、將集熱板設(shè)定為固定溫度、太陽輻射值取為實(shí)驗(yàn)過程中的平均值等。 1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使用水來帶走集熱板的熱量，但由于水的比熱較大，所以實(shí)驗(yàn) 前后
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