基于傳質(zhì)法的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)流場特性研究

基于傳質(zhì)法的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)流場特性研究基于傳質(zhì)法的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)流場特性研究

摘要：

傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)在高層建筑中存在傳熱效率低、能耗大等問題，為了解決這些問題，本文通過基于傳質(zhì)法研究吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的流場特性。采用數(shù)值模擬方法分析了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)在不同工況下的溫度分布、速度分布和流線形態(tài)，并對吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率進(jìn)行了評估。研究結(jié)果表明，吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效地改善建筑內(nèi)部的氣流環(huán)境，提高傳熱效率，降低能耗，具有較好的通風(fēng)效果。

1.引言

隨著現(xiàn)代建筑越來越高，傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)在高層建筑中面臨諸多挑戰(zhàn)：一方面，傳熱效率低，難以滿足建筑內(nèi)部空氣流通的需求；另一方面，能耗大，造成能源浪費(fèi)。因此，尋找一種適用于高層建筑的高效通風(fēng)系統(tǒng)成為了一個(gè)迫切的問題。吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)作為一種新型的通風(fēng)技術(shù)，具有多個(gè)進(jìn)氣口和出氣口，能夠在建筑內(nèi)部形成環(huán)流，提供更好的通風(fēng)效果，已經(jīng)在一些建筑中得到應(yīng)用。本文通過基于傳質(zhì)法的數(shù)值模擬研究，探討了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的流場特性，為設(shè)計(jì)高效通風(fēng)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。

2.研究方法

本研究采用數(shù)值模擬方法，基于傳質(zhì)法，建立了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件進(jìn)行仿真計(jì)算。首先，通過網(wǎng)格劃分將空間離散化，將吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部空間劃分為多個(gè)控制體。然后，根據(jù)質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方程對空氣的流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值求解。最后，分析模擬結(jié)果，評估吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率。

3.模擬結(jié)果與分析

采用數(shù)值模擬方法，分析了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)在不同工況下的流場特性。模擬結(jié)果表明，吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)能夠形成建筑內(nèi)部的環(huán)流，顯著改善了建筑內(nèi)部的氣流環(huán)境。在空氣進(jìn)出口的作用下，建筑內(nèi)形成了流線清晰的流場，空氣流動(dòng)均勻。在吸氣端，空氣由外部流向內(nèi)部，沿建筑內(nèi)壁面上升，形成上升流；而在吹氣端，空氣由內(nèi)部流向外部，并沿著建筑內(nèi)壁面下降，形成下降流。這種流線形態(tài)有利于建筑內(nèi)部的氣體傳遞和熱量傳遞，提高了傳熱效率。

4.通風(fēng)效率評估

為了評估吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率，本研究計(jì)算了系統(tǒng)的通風(fēng)有效面積和通風(fēng)量。通風(fēng)有效面積是指空氣進(jìn)出口的有效通風(fēng)面積，通風(fēng)量是指單位時(shí)間內(nèi)通過空氣進(jìn)出口的空氣體積。通過對不同進(jìn)出口開啟程度和空氣流速條件下的通風(fēng)有效面積和通風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率隨進(jìn)出口開啟程度和空氣流速的增加而增加。

5.結(jié)論

本文基于傳質(zhì)法的數(shù)值模擬研究了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的流場特性。研究結(jié)果表明，吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效地改善建筑內(nèi)部的氣流環(huán)境，提高傳熱效率，降低能耗。通過對進(jìn)出口開啟程度和空氣流速的優(yōu)化，可以進(jìn)一步提高吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率。吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的研究不僅對于改善高層建筑通風(fēng)環(huán)境具有重要意義，也為設(shè)計(jì)高效通風(fēng)系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。未來的研究可以進(jìn)一步探討吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用推廣本研究通過傳質(zhì)法的數(shù)值模擬，研究了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的流場特性。研究結(jié)果表明，吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效地改善建筑內(nèi)部的氣流環(huán)境，并提高傳熱效率，降低能耗。通過優(yōu)化進(jìn)出口開啟程度和空氣流速，可以進(jìn)一步提高通風(fēng)效率。吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)