室內(nèi)熱對流與通風

前言

　　室內(nèi)小氣候的調(diào)控效果，在很大程度上取決于室內(nèi)氣流分布。實際工程中的氣流分布，有射流控制及熱對流主導的熱力控制兩種流型，前者借助紊流混合機制使空氣參數(shù)實現(xiàn)均勻化，后者則順應余熱散發(fā)的特點形成熱力穩(wěn)定的分層結(jié)構(gòu)，以降低使用區(qū)的得熱率，提高能量利用效率?！　〗ㄖ腥魏涡螒B(tài)熱負荷的存在，都是產(chǎn)生熱對流的根源，而且無論熱對流是對建筑熱環(huán)境目標參數(shù)產(chǎn)生消極影響的干擾流動（disturbingflow），還是可利用的成形流動（formingflow），熱對流總是以其自身的規(guī)律并在室內(nèi)環(huán)境的制約下而發(fā)展變化的。因此，了解和研究無處不在的室內(nèi)熱對流現(xiàn)象，不僅對于建筑熱環(huán)境技術(shù)的進步具有重要意義，而且對于某些工程技術(shù)問題的正確認知與有效解決更是不可或缺的?！　∈覂?nèi)熱對流一般是以下部熱源為源點的浮力羽流在空間受限條件下變形，而成為以上部排風口為匯點的熱分層流動結(jié)構(gòu)。它在建筑上部出現(xiàn)高溫區(qū)，而在下部存在低溫區(qū)的同時，原生狀態(tài)的浮力羽流流動則在Z／d值愈小，即在愈是近源區(qū)段保留得愈完整。

內(nèi)容概要

　　《室內(nèi)熱對流與通風》前四章主要闡述熱對流分析基礎(chǔ)。此部分注意根據(jù)工程應用分析的特殊需要，在相關(guān)的理論方法上作了一些必要的填平補齊的論證，以為工程應用提供一個比較具體有效的工具和基礎(chǔ)。第5章專論非等溫房間的重要工程技術(shù)指標——熱分布系數(shù)（或其倒數(shù)通風能量利用效率或通風溫度效率）的函數(shù)表達方法。第6章系統(tǒng)闡明應用熱對流分析方法從理論上求解高余熱工業(yè)建筑（熱車間）自然通風的具體計算模式與方法，并通過與系列實證材料的對比證明它是合理、簡便而有效的。自然通風及置換通風中的熱對流作用的強弱程度及主從地位雖各不相同，但是兩者又都是同屬于下進上排的置換式換氣系統(tǒng)，因此《室內(nèi)熱對流與通風》在最后一章中討論了置換通風的性能與效果?！　　妒覂?nèi)熱對流與通風》是一部系統(tǒng)論述室內(nèi)熱對流分析方法、內(nèi)容及應用的專著，可供高校相關(guān)專業(yè)本科生、研究生及工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章　導論1.1　室內(nèi)氣流的熱力穩(wěn)定度1.2　室內(nèi)熱對流擴散的典型模式1.2.1　空間均布熱源模式（模式A）1.2.2　底部全平面熱源模式（模式B）1.2.3　底部局部熱源模式（模式C）1.3　通風方式與通風效率1.3.1　非等溫房間中的兩個特性參數(shù)1.3.2　氣流組織效果的量化分析1.4　氣流分布實驗概要1.4.1　氣流運動控制方程式1.4.2　數(shù)學模擬試驗1.4.3　比例模型試驗第2章　浮力羽流2.1　點源浮力羽流2.1.1　基本分析2.1.2　側(cè)面受限的羽流2.2　線源浮力羽流2.3　面源浮力羽流2.3.1　圓板分析2.3.2　矩形平板分析2.3.3　面源的實用計算式2.3.4　虛擬極點改正法2.4　體源浮力羽流2.4.1　塊狀體源浮力羽流2.4.2　虛擬極點法計算圓柱體熱源的浮力羽流2.5　壁面熱致邊界層及室內(nèi)附壁氣流2.6　受迫羽流第3章　熱分層流動3.1　熱分層流動的成因3.1.1　非通風房間中浮力羽流的變形流動3.1.2　通風房間中熱分層的形成3.2　熱分層的溫度結(jié)構(gòu)3.3　熱分層高度3.3.1　單熱源建筑空間的熱分層高度3.3.2　多熱源建筑空間的熱分層高度3.3.3　機械通風房間熱分層高度的特殊性3.3.4　熱分層高度Zs與阿基米德數(shù)Ar的關(guān)系3.4　影響熱分層高度值的一些其他因素3.4.1　高架熱源對熱分層高度的影響3.4.2　建筑墻體傳熱對熱分層高度的影響3.4.3　熱源隔熱或保溫對熱分層高度的影響第4章　室內(nèi)熱輻射的次生對流源效應4.1　熱源散熱4.1.1　室內(nèi)熱源散熱負荷4.1.2　熱源的對流輻射散熱比4.2　局部熱源的對地輻射4.2.1　局部熱源的對地輻射角系數(shù)4.2.2　工業(yè)熱源對地輻射的經(jīng)驗估值4.3　頂棚對地面的輻射反饋4.4　熱輻射的綜合室溫效應4.4.1　熱源輻射與輻射反饋的綜合作用4.4.2　普通熱源的輻射效應4.4.3　組合熱源問題第5章　室內(nèi)熱負荷的區(qū)域分布5.1　熱分布的相似參數(shù)表達式5.2　熱分層高度與熱分布5.3　熱分布系數(shù)方程5.4　熱損失與熱分布第6章　熱車間自然通風工程分析基礎(chǔ)6.1　自然通風排熱分析理念的演進6.2　組合熱源計算模式6.3　建筑自然通風特性方程式6.3.1　第一類組合熱源問題6.3.2　第二類組合熱源問題6.4　工程應用計算與效果實證檢驗6.4.1　單跨建筑單熱源問題6.4.2　單跨建筑多熱源問題6.4.3　多跨建筑多熱源問題6.5　熱車間工作區(qū)過余溫度△tw的預測第7章　置換通風7.1　置換通風系統(tǒng)的一般屬性7.2　置換通風在不同建筑中的應用7.3　置換通風房間的溫度預測7.3.1　低熱強度分散性普通熱源負荷建筑問題7.3.2　底部全平面均布熱源負荷建筑7.3.3　集中熱源負荷為主的建筑7.4　置換通風的換氣效率與通風效率主要符號表附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　輸入、輸出、控制方程解算器以及專司協(xié)調(diào)溝通以上主要分結(jié)構(gòu)的子程序。輸入模塊負責幾何數(shù)組、時間序列以及物理參數(shù)等單值性條件的輸入及存儲；控制方程經(jīng)有限元離散為代數(shù)方程組所編制的子程序即主解算器可以反復調(diào)用以完成運算工作；從運算開始到結(jié)束的全過程始終與解算器保持聯(lián)系，以保證任務有序、正常，運算中數(shù)據(jù)傳輸、檢驗、插入、修正等工作則由輔助模塊及其子程序執(zhí)行；輸出模塊則執(zhí)行包括輸出格式如圖表、函數(shù)表達式等功能。由于程序的編制調(diào)試等工作繁復，因而實際應用中常使用比較成熟的商業(yè)化程序，如CHAMPION、PHOENICS及FLUENT等，它們一般具有功能強大、通用性強、應用簡便等優(yōu)點?！　?shù)學試驗或CFD有一個缺點，就是在試驗方案確定過程中，每每遇到多種選項，因而最終計算結(jié)果與實際符合程序如何，往往難以判斷，這就需要在必要時從與物理實驗的比較中了解。下面給出幾個不同應用及其與實測對比的結(jié)果，以供讀者參考。

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