组合式太阳能烟囱通风性能数值研究及其优化
组合式太阳能烟囱通风性能数值研究及其优化【摘要】:随着社会的进步和人民生活水平的提高,能源的消耗越来越大,环境污染越来越严重。建筑能耗在社会总能耗中所占的比例越来越大,我国建筑能耗
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU834
【目录】:
- 摘要3-6
- ABSTRACT6-14
- 第一章 绪论14-24
- 1.1 课题学术背景及意义14-15
- 1.2 课题的研究现状和研究的方法15-21
- 1.2.1 国外研究现状17-20
- 1.2.2 国内研究现状20-21
- 1.3 课题研究的内容21-24
- 第二章 组合式太阳能烟囱的通风原理24-30
- 2.1 自然通风的机理24-28
- 2.1.1 热压作用下的自然通风24-25
- 2.1.1.1 影响热压的因素及计算24-25
- 2.1.1.2 热压作用下通风量的计算25
- 2.1.2 风压作用下的自然通风25-27
- 2.1.2.1 风压的计算26
- 2.1.2.2 风压作用下通风量的计算26-27
- 2.1.3 热压与风压耦合作用下的自然通风27-28
- 2.2 组合式太阳能烟囱自然通风机理分析28-29
- 2.3 本章小结29-30
- 第三章 数值计算模型及方法30-40
- 3.0 GAMBIT 建模介绍30
- 3.1 数值模拟软件 FLUENT 介绍30-31
- 3.1.1 FLUENT 软件的组织形式30-31
- 3.1.2 FLUENT 软件模拟计算的步骤31
- 3.2 数值模拟方法31-34
- 3.2.1 模拟中的假设31-32
- 3.2.2 数值计算中的控制方程及求解32-34
- 3.3 紊流 RNGk- 模型34
- 3.4 壁面处理方法34-36
- 3.6 控制方程的求解及方程收敛判据36-38
- 3.6.1 控制方程的求解36-37
- 3.6.2 控制方程收敛判据37-38
- 3.7 本章小结38-40
- 第四章 风热压耦合作用下组合式太阳能烟囱性能研究40-62
- 4.1 物理模型的建立和计算区域的确定40-41
- 4.1.1 物理模型的建立40
- 4.1.2 计算区域的确定40-41
- 4.2 网格的划分及独立性考核41-42
- 4.3 模型有效性验证42-43
- 4.4 边界条件和数值计算方法43-45
- 4.4.1 边界条件43-44
- 4.4.2 数值计算方法44-45
- 4.5 结果分析45-59
- 4.5.1 组合式太阳能烟囱宽度对通风性能的影响45-50
- 4.5.1.1 不同宽度下的组合式烟囱通风量45-46
- 4.5.1.2 组合式太阳能烟囱温度场46-48
- 4.5.1.3 组合式烟囱进出口局部流场48-49
- 4.5.1.4 组合式烟囱进口截面速度49-50
- 4.5.2 组合式太阳能烟囱倾斜部分斜面长度对通风性能的影响50-55
- 4.5.2.1 不同斜面长度下温度场和流场50
- 4.5.2.2 不同斜面长度下的组合式烟囱通风量50-53
- 4.5.2.3 不同斜面长度下烟囱竖直部分一半高度处截面速度分布53
- 4.5.2.4 不同斜面长度下烟囱进口截面速度特性53-54
- 4.5.2.5 不同斜面长度下烟囱出口截面温度和速度特性54-55
- 4.5.3 组合式太阳能烟囱出口速度55-57
- 4.5.4 组合式太阳能烟囱进出口压差57-58
- 4.5.5 组合式太阳能烟囱进出口温差58-59
- 4.6 本章小结59-62
- 第五章 组合式太阳能烟囱的优化及其性能研究62-78
- 5.1 优化的组合式太阳能烟囱结构及其通风原理62-64
- 5.2 局部温度场对比分析64-65
- 5.3 局部速度场对比分析65-66
- 5.4 优化结构与未优化结构通风量对比分析66-67
- 5.5 优化结构与未优化结构烟囱出口速度对比分析67-68
- 5.6 优化结构与未优化结构烟囱竖直部分一半高度处截面速度对比分析68-69
- 5.7 优化结构烟囱的通风性能研究69-75
- 5.7.1 不同百叶窗位置的通风性能69-70
- 5.7.2 不同百叶叶片角度性能70-71
- 5.7.3 优化后通风量随热流密度的变化关系71-72
- 5.7.4 不同热流密度下出口温度72-73
- 5.7.5 不同风速下出口温度73
- 5.7.6 不同室外风速下烟囱出口风速73-75
- 5.7.7 不同热流密度下烟囱出口风速75
- 5.8 本章小结75-78
- 第六章 结论及后续工作建议78-80
- 6.1 本文的主要研究工作总结78-79
- 6.1.1 风热压耦合作用的组合式太阳能烟囱的通风性能78-79
- 6.1.2 优化的组合式太阳能烟囱的通风性能79
- 6.2 后续工作建议79-80
- 参考文献80-84
- 致谢84-86
- 攻读学位期间成果86
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