室內(nèi)熱源與太陽輻射耦合作用下的太陽能煙囪的通風(fēng)性能研究.pdf

1、在二十一世紀的今天，人們的物質(zhì)生活水平得到極大滿足，資源消耗及能源浪費情況非常突出。世界各國都在積極采取措施以減少能源浪費情況，利用可再生能源對傳統(tǒng)能源進行補充或部分替代成為研究的熱點。建筑中使用太陽能煙囪就是建筑節(jié)能的一種有效手段。本文研究的太陽能煙囪就是利用太陽輻射，使其透過玻璃蓋板加熱集熱墻，繼而加熱煙囪通道內(nèi)部空氣，最終誘導(dǎo)室內(nèi)空氣排出室外。
　　目前對太陽能煙囪的研究主要集中在其內(nèi)部空氣流速變化、溫度分布以及通風(fēng)量性能方

2、面，結(jié)合房間內(nèi)部的空氣熱流傳輸對太陽能煙囪性能影響的研究相對較少。本文針對太陽輻射和室內(nèi)熱源對太陽能煙囪的耦合作用，通過三維數(shù)值模擬，首先對室內(nèi)熱源為面熱源的情況進行分析，研究太陽輻射強度/、室內(nèi)熱源熱流密度W，等效內(nèi)熱源面積S和太陽能煙囪進口距地面高度A對太陽能煙囪通風(fēng)性能的影響，繼而進一步研究內(nèi)熱源為體熱源的情況，揭示室內(nèi)熱源與太陽輻射耦合作用機理和規(guī)律，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　(1)太陽輻射強度I和室內(nèi)熱源熱流密度W對太陽

3、能煙囪通風(fēng)量相互增益，太陽能煙囪通風(fēng)量隨著太陽輻射強度的增加而增大，在本文研究范圍內(nèi)，熱源為面熱源時增大比例最大達47.75％，體熱源時則為48.37%;其增大的比例隨太陽能煙囪進口距地面高度和室內(nèi)熱源熱流密度的增大而減小。
　　(2)兩種熱源形式下，太陽能煙囪通風(fēng)量均隨室內(nèi)熱源熱流密度w的增加而增大，在本文研究范圍內(nèi)最大分別為49.85%和55.56%，通風(fēng)量增加的幅度隨著進口距地面高度的增大而增大，隨著太陽輻射強度的增大而減小

4、，室內(nèi)熱源熱流密度較小時，太陽輻射強度變化對太陽能煙囪通風(fēng)量的影響較大。
　　(3)隨著太陽能煙囪進口距地面高度h的增加，通風(fēng)量持續(xù)增加，通風(fēng)量增大的比例隨著室內(nèi)熱源熱流密度的增大而增大，但隨著太陽輻射強度增大而減??；在相同工況下，太陽能煙囪通風(fēng)量隨等效內(nèi)熱源面積增大而增大。
　　(4)各參數(shù)的變化均對太陽能煙囪內(nèi)部壓差有影響，綜合各參數(shù)的影響規(guī)律，可以找到使煙囪內(nèi)部壓差最大的參數(shù)值，說明在此種工況下太陽能煙囪的誘導(dǎo)作用最為