典型湿源作用下室内湿度分布规律研究

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室内湿度分布对于营造健康适宜的室内环境至关重要,已在民用建筑、工业建筑、学校、办公楼等诸多场所得到广泛关注。一般来说,室内空间湿扩散是一个复杂的物理过程,然而一些特定湿源的散湿在室内的扩散、混合都具有相对简单的形态。对典型湿源作用下的室内湿度分布的了解,即湿源湿扩散模式的了解,不仅可认知室内最典型的湿度分布特征,也有助于从典型模式分析入手,由此及彼地对实际组合湿源条件下的室内散湿及其有效控制很有帮助。本文针对饱和平面湿源和块状体湿源在密闭以及通风房间中的湿传递过程,基于湿扩散理论、组分扩散方程以及对流传质方程,通过数值仿真模拟的方法,对达到稳态时室内的湿度分布进行了研究。研究了密闭房间中平面湿源的温度、位置、宽长比、面积大小以及房间初始相对湿度和面积大小等因素对室内湿度分布的规律的影响。对通风房间,提出了通风除湿效率指标,探究了面湿源温度,体湿源散湿强度、湿源位置以及送风方式、换气次数、送风状态参数等因素对室内速度、湿度分布以及通风除湿效率的影响规律。研究结果表明,在密闭房间中,面湿源表面与室内空气温差对室内湿度分布规律影响较大,而相同温差下室内初始空气温度对湿度分布影响较小。此外,室内初始相对湿度越高,湿源对室内空气相对湿度的影响越小,当初始相对湿度达到90%时,室内相对湿度变化量小于0.5%。在湿源与房间的形体因素方面,湿源高度对室内湿度分布的影响与湿源表面温度相关。当湿源为近似正方形或近似为线形时,室内相对湿度沿高度方向的变化规律有所不同。房间面积越小或湿源面积越大,湿空气上升至房间顶面后向下扩散的范围越大,室内各高度的水平面平均相对湿度越大,房间顶面受湿源的影响越大,当湿源面积为室内面积的0.5倍时,室内相对湿度最大变化量约为8.5%。在送风房间中,当湿源温度低于空气温度时,采用上送下回时通风除湿效率较高;当湿源温度不低于室内空气温度时,采用下送上回送风时通风除湿效率较高。换气次数越大,相对湿度沿高度方向变化越小,湿度分布越均匀。当湿源温度不同时,所得最大通风除湿效率所对应的送风换气次数和送风参数也有所不同。对于体湿源散湿在送风房间形成的湿度分布,随着体湿源强度和距底面高度的增加,室内通风除湿效率逐渐增大。随着换气次数增加,室内风速逐渐增大,送风气流对室内湿扩散的影响逐渐增大,室内相对湿度分布逐渐均匀。当换气次数为2h-1时室内通风除湿效率最高。
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