夏季大跨度空调厂房屋顶暴露在强烈的太阳辐射下,屋顶外表面温度很高,屋顶面积在大跨度空调厂房围护结构面积中占比大,故屋顶冷负荷在大跨度空调厂房围护结构冷负荷中占了很大比例。降低屋顶外表面温度,减小屋顶内外表面传热温差,可以有效减小冷负荷。目前屋顶降温方式有冷屋顶技术、绿化屋顶技术、屋顶水喷淋技术等。本文以科恩达翼型空气诱导器为基础,结合大跨度空调厂房排风,设计了大跨度空调厂房屋顶气膜降温系统,通过在屋顶外表面形成贴壁气膜来带走屋顶外表面的热量,降低屋顶外表面温度,减小屋顶内外表面的传热温差,减小屋顶冷负荷。探讨了无/有自然风时大跨度空调厂房屋顶外表面气膜形成机理和气膜降温能力。发展了一种新的大跨度空调厂房屋顶气膜降温技术,对现有屋顶降温技术进行了补充。具体研究内容如下:(1)在综合分析相关文献和实际测量屋顶外表面温度的基础上,掌握大跨度空调厂房的通风要求、屋顶结构形式,分析现有屋顶降温方式以及能耗现状。(2)构建了考虑屋顶外表面气膜与屋顶层之间的流固耦合传热和考虑太阳辐射对屋顶外表面气膜形成能力和降温效果影响的数学模型及数值模拟方法,并对数值模拟方法进行了有效性验证。(3)设计了以科恩达翼型空气诱导器为基础,结合大跨度空调厂房排风的科恩达翼型空气诱导器屋顶气膜降温系统,以诱导率大小为目标优化了科恩达曲面。(4)建立了无自然风时的大跨度空调厂房屋顶气膜降温物理模型,进行了网格无关性检验。探讨了无自然风时科恩达翼型空气诱导器送风速度、太阳辐射强度对不同跨度空调厂房屋顶气膜形成机理、气膜降温效果以及屋顶层内部温度分布的影响。(5)建立了有自然风时的大跨度空调厂房屋顶气膜降温物理模型,进行了网格无关性检验。探讨了自然风影响下科恩达翼型空气诱导器送风速度、自然风风速对大跨度空调厂房屋顶气膜形成机理、屋顶降温效果以及屋顶层内部温度分布的影响。