房间气流测试仪表紊动特性的研究

随着空气调节技术的发展,人们对房间气流特性的研究越来越深入,这就要求对低速紊动的房间气流进行足够精确和可靠的测量,以探索房间气流的紊动结构同人们的热舒适感、工作效率、身体健康和能量节约之间的关系,本文详细介绍了一个对热风速仪测头进行紊动误差校正的装置和校正方法,进而找出一个定型测头在测量空气调节房间气流速度时所需要的紊动误差校正曲线。     

等温热环境中紊动气流对人体热感觉的影响

流动的空气可以在较热的环境中大大改善人体的热感觉 ,但同时也会引起不愉快的吹风感。该文通过考察在气流脉动强度为 2 5 %和 40 % ,相对湿度为 35 %和 6 5 % ,空气温度在 2 6～ 30 .5℃范围内变化的等温环境中人体对风速的选择 ,研究了紊动气流对人体热感觉的影响。受试者在气候室中选择令他们满意的风速 ,并回答有关热舒适和吹风感的问卷。通过对实验数据的总结分析 ,发现高气流脉动强度可以改善中性 -热状态下人体的热感觉并减少吹风感的产生 ;将吹风感的概念加以推广 ,提出了一个预测等温较热环境中产生吹风感机率的数学模型。     

二维孔口紊动射流流场特性的实验研究

对一定水深下的孔口射流流场进行了一系列测试，研究了轴对称流动下轴心流速衰减和横断面上流速分布等特性，并总结归纳出其变化规律。     

城市雨水口流场及紊动特性试验研究

基于具有上下两层结构的城市洪水综合试验平台,使用三维超声多普勒流速仪(ADV)测量较大水深条件下雨水口周边流速与紊动强度的三维分布.试验结果表明:当来流水深较大时雨水口中心会出现一地漏漩涡,来流与漩涡共同作用引起雨水口周边流速显著增加.漩涡中心处流速相对较大且流速纵向分量与来流方向相同侧平均流速大于相反侧,各试验工况条件下最大流速均位于雨水口下游边缘附近.雨水口引起的漩涡增大了水体的紊动强度,紊动强度的平面分布与流速平面分布较为类似,工况2条件下平均湍流动能由水槽进口处0.004m2/s2增加至雨水口下游边缘处0.145m2/s2.水体剧烈的紊动效应使底床摩阻的影响相对减弱,流速沿垂线呈常数型和线性型分布,不符合明渠水流对数型的分布特征.     

2种角度横向紊动射流的实验分析

对射入均匀横流中的单股紊动射流流场进行了实验研究.利用IFA300型热膜风速仪系统测量了对称面内的流动,射流入射方向与横向主气流之间的角度为90°和60°,得到了射流与主气流速度比R为2和4的速度场和湍动能分布,并给出了不同工况下的射流轴线轨迹.结果表明:射流入射角与速度比对流场影响很大;射流对横向主气流的影响主要集中在射流发生弯曲直至与主气流平行的区域内,当射流垂直入射时,射流背风侧存在流动分离现象,当射流倾斜入射时,分离现象基本消失;当R值增大时,射流轨迹起始段的长度增加,对主流场影响的范围增大,射流入射方向与主气流之间的角度值减小,射流轨迹的垂直高度降低,射流对主流场影响的区域减小.     

潮流模拟中平面紊动黏性系数及动边界处理的影响

利用实测资料计算不同平面紊动黏性系数下的潮流场,并就湿地特性动边界处理技术中3个主要参数独立变化情况下的潮流场作了进一步模拟;在此基础上,比较分析了紊动黏性系数及湿地特性中各参数对潮流场断面流速分布及沿程潮位变化的影响,同时,对湿地特性中各参数的合理取值进行了探讨.结果表明,紊动黏性系数愈大愈具有均匀断面流速分布及阻水的作用,实际数值计算中应以H3＝0.01作为取值的上限,而其他2个参数的选取应以实际底床组成及地形变化等作为参考进行取值为最佳.     

梯形河道护岸糙率及水流时均与紊动特性

采用仿真草皮和三棱柱砖块模拟生态护岸,通过在室内非对称式梯形水槽内设置变流量和变底坡工况,对不同护岸型式下的梯形河道的糙率、流速分布和紊动强度进行了研究.结果表明:河道综合糙率随水深的增加而增大,改变流量或底坡对护岸糙率值影响不明显;主槽和斜边坡上,纵向流速的垂向分布均符合对数分布规律,横向分布呈现沿主槽向边滩逐渐减小的趋势,流速的横向梯度受河道底坡和护岸型式的影响较大;在主槽区,紊动强度沿垂向线性递减,而边坡区则先增大后减小;紊动能沿横向先增大后减小,在主槽与边坡交界区达到最大,表明交界区的紊动交换最强.     

潮流数值模拟中紊动粘性系数的研究

从流体运动基本方程出发，对Boussinesq假设的合理性进行了初步探讨，阐述了紊动粘性系数的物理含义及其在数值计算中所起的作用，就一内设正交丁坝的半封闭海域中的平面紊动粘性系数对二维潮流数值计算结果的影响进行了讨论。结果表明，平面紊动粘性系数对潮位和平均流速的影响较小；随着紊动粘性系数的增加，丁坝背流侧回波的强度和影响范围均明显增大，就风生流和环岛水流两个理论算例中的垂向紊动粘性系数对三维潮流数值计算结果的影响进行了讨论。结果表明，垂向紊动粘性系数越大，流速分层越不明显，流速的绝对值也越小；垂向紊动粘性系数的梯度变化则对水平流速的垂向分布起着决定性的作用。综合理论分析和数值试验的成果，垂向紊动粘性系数宜采用抛物线分布的结构型式。     

复式断面横流紊动水平射流特性试验

为了揭示复式断面横流环境中三维圆形水平射流的特性,运用Micro ADV测速系统对射流流速比为12的横流紊动射流进行了实验研究,给出了射流典型横断面二次流速度的矢量图和主流速等值线图.实测速度场资料分析表明:在射流出口附近射流表现出强烈掺混和卷吸现象,主槽和边滩的衔接段存在着较强的二次流,同时射流与来流的相互作用表现出明显的分叉现象,其分叉半角为7.6°;复式断面产生的二次流有助于加速射流的分叉.实测的流动典型横断面紊动强度分布和湍动能等值线表明,射流在其核心区具有强烈紊动,且在整个流场中是各向异性的.最后给出了射流出口高度水平面的时均流速分布图.     

紊动浮射流中的普朗特数取值研究

采用k-ε双方程模型研究存在浮力的传热流动问题时，数学模型中的参数-紊动普朗特数的取值大小对模拟计算的流速和温度分布存在不同程度的影响．本文在已有实验推荐的取值范围的基础上，采用圆柱轴对称坐标系下的k-ε模型，研究了不同紊动普朗特数取值对数值模拟结果逼近真实值的影响程度．研究得到紊动普朗特数取值的变化对轴线流速的大小和分布影响很小，即数值模拟得到的轴线上的流速仍能很好的预报出实验或真实流速值；但对温度分布影响较大，且紊动普朗特数的取值越小，数值模拟出来的轴线上的温度值与真实值相比偏小．得出了紊动普朗特数在大小不同雷诺数下的合理取值变化范围，其结论对采用数学模型研究各种复杂流动具有指导意义．     

个性化送风波动对热感觉和室内空气品质的影响

为了解个性化通风环境下波动风对人体热舒适和室内空气品质的影响,在系统中实现传统的稳态送风和频率分别为0.1、0.2、0.3Hz的波动送风。采用受试者的主观感受和示踪气体测量两种方式,比较了这几种送风对改善室内热环境和空气品质的效果。实验表明:室温28℃时,个性化通风下人体最喜爱的送风波动频率为0.2Hz。该频率的波动风相对于稳态风有更强的冷却作用,并且该波动风不会降低吸入空气的品质。     

建筑环境中自然风与机械风的谱特征分析

为了研究建筑环境气流的动态特征,对多种建筑环境下的自然风和多种类型机械风气流进行了测试和谱分析。结果表明:在人敏感的频域范围内自然风的功率谱指数(β值)一般处于1.1~2.0之间;机械风在送风口处β值一般处于0~0.5之间;随着机械风气流的扩散,β值有逐步提高的趋势,当平均风速降到0.25m/s以下时,β值可达到典型自然风的数值。这说明,在人所敏感的频率区域,自然风和机械风的谱特征有着明显的区别和联系。     

围合式住宅小区微气候的实验研究

为研究中国高容积率多层住宅小区的微气候特征,对中国南方深圳一围合式住宅小区进行了微气候综合测量,揭示了此类小区热环境的主要特征,并对模拟预测方法的研究提出建议。实测结果表明:小区内温度分布非常均匀,而太阳辐射和建筑外表面以及下垫面间的长波辐射才是导致小区内不同位置热舒适性存在较大差异的主要因素。因此住宅小区微气候的模拟研究应着重于长、短波辐射过程以及固体导热、蓄热过程的分析。此外,对于不利于自然通风的围合式楼群,采用合理的建筑构造(如架空结构)和开口位置可以达到强化通风和降低区域温差的良好效果。     

室内人体移动过程对热舒适的影响研究

使用计算流体力学(CFD)技术,结合动网格技术和刚体运动学理论,对室内人体移动进行了动态模拟,得到了人体移动过程中不同时刻室内流场分布.分析了移动过程中的平均温度、平均速度、温度和速度不均匀性指标,并预测了有效吹风温度(TEDT)、空气分布特性指标(ADPI)和吹风感的不满意率指标(PD),比较了不同人体移动速度对以上指标的影响.模拟结果表明,人体移动对室内气流分布和热舒适有短期影响,能提高室内风速的扰动,造成吹风感.     

土楼民居的室内热环境测试

选择具有代表性的福建南靖客家土楼的南向房间作为实验对象,以室外环境和当地砖混民居为对比对象,进行冬、夏两季的热环境实地测试.采用比较的方法,分析3个实验对象的室内热环境优劣,并评价其具体的生态效益.结果表明,在相同地域环境气候影响下,土楼民居室内物理环境优于其室外环境和普通砖混房的室内物理环境.     

西安市高层住宅室内热环境的测试与评价

对西安市具有代表性的高层住宅建筑进行了夏季热环境测试，测试结果反映了西安市夏季的气候特征以及高层建筑室内热环境的现状．分析了影响高层建筑围护结构热工性能的各种因素，并针对这些影响因素，提出了改善西安市高层住宅室内热环境的技术措施．     

青藏线空调列车室内气流组织的沿线变化数值分析

以青藏线25T型空调列车为研究对象,为获得运行过程中车外环境对车内气流组织的影响特征,采用湍流Realizable k-ε模型对列车途经各主要站点时车内流场和温度场进行了数值分析。结果表明：太阳辐射对车内温度场的影响显著,送风参数随车外环境参数的变化而变化的空调模式对于确保高原列车室内舒适性意义重大。不同送风工况下的车内温度场和速度场之间的耦合作用导致车内不同位置的舒适性有所差别。同时,讨论了不同车外环境条件下各送风工况之间的转换问题,对现有空调系统的功能改进提出了更高的要求。     

室内热舒适性的评价方法

室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标,针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图。     

玻璃幕墙建筑夏季室内热环境分析

玻璃幕墙在现代化的公共建筑中被越来越多地采用，因此这类建筑的空调设计和室内环境的热舒适性日益受到重视．针对这一问题从Fanger的热舒适方程出发，对玻璃幕墙建筑对室内环境的影响进行研究和分析，从而得出该类建筑中幕墙玻璃和室内环境参数的选择依据及设计中应注意的问题，为玻璃幕墙建筑的空调设计和研究提供科学理论依据．     

热涨落作用下的DC SQUID特性研究

研究了在热涨落作用下的双结超导量子干涉器件（DCSQUID）系统，以二维的FokkerPlanck方程为基础，从理论上首次得到了DC SQUID系统的精确的定态概率分布函数，进而导出系统的各种物理量的统计表达式，利用数值计算讨论了在热涨落作用下，各种参数对DC SQUID系统特性的影响。