夏季双层玻璃窗内强迫通风下的传热研究

来源 :河北建筑工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chongai2009
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建筑的可持续发展战略以节约建筑能耗、提高室内舒适度为重要方向。玻璃是建筑的重要组成部分,主要功能为通风和采光,是节约室内能源消耗和提高室内舒适度的主要研究方向。随着城市现代化,建筑增加了玻璃的使用面积以获得更多的采光,随之而来的是更多的能源消耗和室内舒适度下降。本文提出一种通风玻璃窗,依托外力驱动气流流入双层玻璃的间隙,降低玻璃温度节约建筑夏季能耗。分别用实验和模拟围绕通风玻璃窗的热工特性和节能特性展开研究,研究内容和结论如下。(1)提出一种降低双层玻璃窗温度的方式,借用外力强迫气流流入双层玻璃窗的通风口,气流在双层玻璃窗的间隙内从下至上通过,并在这个过程中完成与玻璃的换热。(2)介绍了表示玻璃窗热工性能的参数以及测量玻璃窗传热系数的方法,对比分析几种常见的玻璃窗,选择双层透明玻璃窗作为研究对象。分析双层玻璃窗在强迫通风过程中的传热,列写传热方程,根据其他学者的研究结果制订实验方案和模拟流程。(3)在夏季晴朗的白天,对实验平台上的双层玻璃窗相关数据进行测量,计算双层玻璃窗不同通风阶段的温度、传热系数和传热量。计算结果显示,增加送风风量,玻璃的温度逐渐趋于通风温度,但降温的效率降低。(4)运用计算流体力学,利用湍流模型、辐射模型,考虑辐射-对流耦合传热,以测量的环境数据为边界条件,模拟真实环境条件,模拟结果与实际接近。模拟出的温度、速度云图以及测量数据,直观的呈现了玻璃和气流的温度、速度分布,同时根据模拟结果总结出影响传热的因素。结果显示,虽然送风速度增加,但玻璃与空气的换热系数与换热量增加效果,以及玻璃表面的温度的降低效果均不明显。气流的温度降低1度,玻璃与空气的换热系数与换热量增加效果,以及玻璃表面的温度的降低效果是增加流量效果的5倍,且温度越低,效果越明显。研究表明通风玻璃窗降温的重点应为降低气流的温度。
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