建筑蓄熱與自然通風(fēng)的耦合理論

自然通風(fēng)能兼顧建筑節(jié)能與改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。建筑蓄熱對(duì)自然通風(fēng)與室內(nèi)空氣流動(dòng)和熱狀況產(chǎn)生重要影響。本研究擬采用理論分析、數(shù)字模擬、CFD仿真與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，探討建筑蓄熱與自然通風(fēng)非線形耦合關(guān)系，揭示建筑蓄熱對(duì)自然通風(fēng)量和室內(nèi)溫度波動(dòng)的影響規(guī)律。研究成果將為建筑材料的選取、混合通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)與控制策略的確定打下理論基礎(chǔ)。 2100433B

建筑節(jié)能和改善室內(nèi)空氣品質(zhì)是建筑可持續(xù)發(fā)展的兩大主題。自然通風(fēng)與建筑蓄熱的耦合模擬研究，不僅是我國(guó)建筑可持續(xù)發(fā)展以及室內(nèi)熱舒適性評(píng)價(jià)中迫切需要解決的重要問題，也是國(guó)際上對(duì)流導(dǎo)熱耦合研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本項(xiàng)目以理論分析和數(shù)值模擬為主要手段，以自然通風(fēng)與建筑蓄熱的一體化研究為主題，致力于建立自然通風(fēng)與建筑蓄熱耦合分析的合理模型和求解算法，探索和揭示自然通風(fēng)與建筑蓄熱的耦合傳熱機(jī)理和室內(nèi)溫度的響應(yīng)規(guī)律。 通過研究，發(fā)展了三維自然風(fēng)場(chǎng)及室內(nèi)流場(chǎng)耦合的大規(guī)模精細(xì)化數(shù)值模擬技術(shù)，建立不同建筑蓄熱體非穩(wěn)態(tài)傳熱的模型和算法，提出了一種基于超聲回波法的測(cè)量建筑蓄熱體內(nèi)部溫度場(chǎng)或建筑墻體表面等效熱邊界條件的探測(cè)方法，開展了自然通風(fēng)與建筑蓄熱一體化研究的建模、求解和分析，系統(tǒng)探討了近地表自然風(fēng)的三維動(dòng)態(tài)特性、室內(nèi)外微環(huán)境變化規(guī)律及各種因素對(duì)室內(nèi)溫度的影響。項(xiàng)目開發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文12篇（其中SCI 2篇，EI 5篇），申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利8項(xiàng)（6項(xiàng)排名第一，2項(xiàng)排名第二），實(shí)用新型專利授權(quán)1項(xiàng)（排名第一），培養(yǎng)風(fēng)能與風(fēng)工程專業(yè)碩士一名。相關(guān)成果作為“相變儲(chǔ)能技術(shù)研究及其在建筑節(jié)能與飛行器熱安全領(lǐng)域的應(yīng)用”項(xiàng)目的一部分，獲得2015年四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排名第六）。 研究結(jié)果可以為室內(nèi)熱舒適性評(píng)價(jià)、自然通風(fēng)及建筑蓄熱技術(shù)的應(yīng)用以及推廣被動(dòng)式建筑等提供一定理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

建筑節(jié)能和改善室內(nèi)空氣品質(zhì)是建筑可持續(xù)發(fā)展的兩大主題。自然通風(fēng)與建筑蓄熱的耦合模擬研究，不僅是我國(guó)建筑可持續(xù)發(fā)展以及室內(nèi)熱舒適性評(píng)價(jià)中迫切需要解決的重要問題，也是國(guó)際上對(duì)流導(dǎo)熱耦合研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本項(xiàng)目以理論分析和數(shù)值模擬為主要手段，以自然通風(fēng)與建筑蓄熱的一體化研究為主題，致力于建立自然通風(fēng)與建筑蓄熱耦合分析的合理模型和求解算法，探索和揭示自然通風(fēng)與建筑蓄熱的耦合傳熱機(jī)理和室內(nèi)溫度的響應(yīng)規(guī)律。本項(xiàng)目將重點(diǎn)發(fā)展三維自然風(fēng)場(chǎng)及室內(nèi)流場(chǎng)耦合的大規(guī)模精細(xì)化數(shù)值模擬技術(shù)，建立不同建筑蓄熱體非穩(wěn)態(tài)傳熱的模型和算法，開展自然通風(fēng)與建筑蓄熱一體化研究的建模、求解和分析，系統(tǒng)探討近地表自然風(fēng)的三維動(dòng)態(tài)特性、室內(nèi)外微環(huán)境變化規(guī)律及各種因素對(duì)室內(nèi)溫度的影響。研究結(jié)果可以為室內(nèi)熱舒適性評(píng)價(jià)、自然通風(fēng)及建筑蓄熱技術(shù)的應(yīng)用以及推廣被動(dòng)式建筑等提供一定理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

耦合模方程式 (1)在系統(tǒng)平均下可轉(zhuǎn)化為耦合功率方程，由此出發(fā)研究長(zhǎng)距離導(dǎo)波結(jié)構(gòu)中各種隨機(jī)不均勻性對(duì)傳輸特性的影響。這一理論可用來(lái)解決多模光纖傳輸問題。2100433B