随着中国经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,建筑能耗占社会总能耗的比例不断增加,世界各国都在积极利用诸于太阳能、风能、地热能、生物能等可再生能源来实现建筑节能。太阳能烟囱就是利用太阳辐射能量增加通道内空气温度形成自然对流,从而诱导烟囱通道内空气流出的一种设备,它有多种不同的用途,是建筑节能的一种有效途径。本文提出了具有条缝型风口的太阳能烟囱,对其在风压和热压共同作用下自然通风性能进行了理论分析,建立了太阳能烟囱数理模型,并对不同结构参数和气象参数的具有条缝型风口的太阳能烟囱在风压和热压共同作用下的通风性能进行了数值模拟研究。主要内容和研究结果具体如下:(1)建立了具有条缝型风口的竖直式太阳能烟囱和具有条缝型风口的倾斜屋顶式太阳能烟囱数理模型;确立了其室外风场的计算区域尺寸;生成计算网格,进行网格独立性考核;并将数值计算结果与实验数据进行对比,验证计算方法的可靠性。(2)开展了具有条缝型风口的竖直式太阳能烟囱自然通风性能研究,结果表明,具有条缝型风口的竖直式太阳能烟囱能有效利用太阳能和风能来增强自然通风效果;在本文研究范围内,其通风量最大可增加171.0%。(3)结构参数对具有条缝型风口的竖直式太阳能烟囱性能影响为:随着比值h2/h3的增加,通风量先负向减小,后正向增大,增大到一定程度又减小,在比值h2/h3=1附近通风量最大;随着条缝型风口通道与主通道宽度比w2/w1的增加,不同太阳辐射强度下的通风量变化趋势均是先增大后减小,通风量在值w2/w1=0.25附近最大。(4)气象参数对具有条缝型风口的竖直式太阳能烟囱性能影响为:在合理的结构参数下,室外风速和太阳辐射强度对太阳能烟囱具有增益作用,使通风量增加,进出口压差的绝对值增大;随着室外风向角度的增加,通风量先增大后减小,对于结构参数不同的太阳能烟囱,通风量最大时取的室外风向角度不同。(5)开展了具有条缝型风口的倾斜屋顶式太阳能烟囱自然通风性能研究,结果表明,具有条缝型风口的倾斜屋顶式太阳能烟囱能有效利用太阳能和风能作用来增强自然通风效果,与传统倾斜屋顶式太阳能烟囱相比,在本文研究范围内,其通风量最大可增加49.0%。(6)结构参数对具有条缝型风口的倾斜屋顶式太阳能烟囱性能影响为:随着比值h2’/h3’的增加,室外风对太阳能烟囱内的气流诱导作用持续减弱,通风量在比值h2’/h3’=0时最大;随着比值w2’/w1’的增加,不同室外风速下的通风量变化趋势均是先增大后减小,且不同室外风速下取最大通风量的比值w2’/w1’也相同,均在0.125附近。(7)气象参数对具有条缝型风口的倾斜屋顶式太阳能烟囱性能影响为:由于室外风不会对烟囱造成回灌效果,所以在任何结构参数下室外风速和太阳辐射强度对太阳能烟囱均为增益作用,使通风量增加;随着室外风向角度的增加,通风量先增大后减小,对于结构参数不同的太阳能烟囱,通风量最大时取的室外风向角度不同。