PDF《第卷增刊》

第卷增刊 年月工程热物理学报,,

光导管系统自然通风效果的 研究 吕施展 鹿院卫 盛建平 王伟马重芳 北京工业大学 传热强化与过程节能 教育部重点实验室 , 北京 摘要本文利用 方法对光导管系统 的 自然通风进行模拟 , 综合分析了在不同大小和方向的室外风速下 , 风帽结 构、通风管长 、 管道间距及光导管直径对 自然通风效果的影响 , 结果表明 , 型通风末端结构具有较好的通 风效果 , 管长、管道间距与通风量之间存在最小风量极值点 , 通风量随着管道直径的增加而增大 , 这些结果为具有 自然通风功能光 导 管系统实用化提供了理论指导 关粗词 光导管 自 然通风 数值模拟 风帽 中图分类号 文献标识码 文章编号 一刁刁一一叭几 一 叭叭 研一即亡.

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而,盯前言据统计建筑运行能耗占社会总能耗的 , 而 空调和照 明能耗对于 大型公用建筑则 占到整个建 筑能耗的比例的 左右,因此 , 如何降低建筑 能耗在世界 能源 紧缺 的今天 显得十分重要 . 自然通 风 和天 然采光是实现建筑物通风与照 明,降低建筑 运 行能耗的有效途径 , 然而 如何实现 自然通风和天 然采光的有机结合是人们研究的重点 . 光 导管技术的出现 为人们打开 了思路 . 光导管 是利用全反射原理将光能从室外引入到室 内实现绿 色照 明.如果将 自然通 风管道与绿色照 明光 导管同 轴布置 , 则可 在实现绿色照 明的同时实现建筑物室 内 自然通风 目前对于此项技术的研 究只有波尔图 大学 和诺丁 汉 大学 进行 了初步研 究,但他们 只研究风帽结构对此系统通风效果的影响 , 并未深 入 分析光导管与通 风管道布置 结构的影响 本文将 从风帽形式 、 通 风管道长度及管道间距 、 光导管直 径等因素来分析光导管系统 的 自然通风 效果 , 为此 项技术的实用化提供理 论设计依据 具有 自然通风功能的光导管系统 具有 自然通 风功能的光导管系统结构如 图所示,光导管 同轴布置在通 风管道 的中央 , 光 导管 由 聚光罩 , 光导管本体及 散射板组成 , 在光导管 内壁 贴有一层具有高反射率的反射膜 , 室外光在聚光罩 的聚光下利用完全 内反射原理将天然光线引入到室 内实现绿色照 明,而室内空气则通 过光导管与通风 收稿 日期 今 修订 日期 一 荟金项 目 国家 自然科学基金资助项 目 传热强化与过程节能 教育部重点实验室开放基金资助 作者简介 吕施展 一,男,河北鹿泉人 , 硕士研究生 , 主要从事建筑节能的研究 工程热物理学报卷管道之间的环形通道排出室外实现 自然通风 聚光罩 光导管 通风管 散射板 一 一一一丝型匹一一 一一一一一一一一一,一一 一一一一是是又书 一一一一一一雹雹一一产干入一一 一一一丫丫名名气气气乡乡乡乡乡乡产产产产图光导管系统 光导管系统的通风效果主要受通风管道及风帽 的结构影响较大 因此本文利用 模拟法对 不 同的管道结构及现实中四种常见的风帽形式进行 分析 , 如图 所示 , 以期得到有利于 自然通 风 的最 佳的光导管系统结构 图 数值模型 数学模型 控制方程的通用形式为 . 功功功脚哟 表示对流项 , 哟 表示扩散项 表示源项 式中 , 功为变量 , 分别表示动量方程中 的速度分量 . , , . 和能量方程 中的温度 气,为扩散系数 . 边界条件 见表 表 边界条件 边界区域 坐标系 边界条件 直简型 壁面 计算区域进 口 计算区域出口 光导管底部进 口 对称面 〔 二,,