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剧场通风方式的数值模拟及比较

作者：钟大亮 Publish: 2007-3-13 Hits:-

【中文题名】

剧场通风方式的数值模拟及比较

【英文题名】

The Numerical Simulation and Comparation of Ventilation in the Theatre

【学科专业】

供热、供燃气、通风及空调工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-3-13

【中关键词】

剧场,数值模拟,气流组热,热舒适性,能耗,

【英关键词】

theatre,numerical simulation,airflow,thermal comfort,energy consuming,

【分类导航】

工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>空气调节、采暖、通风及其设备>通风、除尘、空气净化、除湿>各类建筑的通风

【论文摘要】

随着现代生活水平的提高,人们除了对电影或文艺演出等舞台艺术的质量要求提高外,对观赏环境也提出了很高要求。观众席和舞台是剧场建筑的主体,是人员集中的场所,是空调系统服务的对象,观众席和舞台的气流组织设计对空调效果的优劣起着决定性的作用,它直接影响着室内的温度场、速度场和污染物的分布,是保证室内空气品质的重要方法。由于剧场建筑结构、功效等方面的限制,在气流组织设计方面存在着如何合理选择气流组织形式、如何评价气流组织效果的好坏等问题。CFD(Computational Fluid Dynamics)方法是研究空调服务环境中空气动力学问题的有效而经济的方法。它可对室内空气气流分布情况进行数值模拟和预测,为设计部门提供较为完整的技术依据。本课题选取一个剧场的简化模型,分别采用混合通风及置换通风两种通风方式。在混和通风中采用了三种气流组织形式,置换通风中采用两种气流组织形式,使用商业软件Airpak,通过数值模拟的方法,分析研究了建筑物内的气流组织、热舒适性。并对结果进行分析。模拟结果较为直观的展示了不同通风方式对室内气流组织的影响。本课题所采用的气流组织形式,是目前高大空间建筑较有代表性的几种,通过...

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-8
第1章绪论	8-26
1.1 研究课题的提出	8-9
1.2 剧场的空调设计特点	9-15
1.2.1 空间尺度特征	9
1.2.2 居留区特征	9
1.2.3 使用特征	9-10
1.2.4 观众厅特征	10
1.2.5 舞台特征	10-11
1.2.6 有关剧场空调气流组织的方式	11-13
1.2.7 剧场空调设计参数	13
1.2.8 剧场空调负荷的研究	13-15
1.3 置换通风系统	15-16
1.3.1 置换通风系统基本原理	15-16
1.3.2 两种通风方式综合比较	16
1.4 国内外研究发展状况综述	16-21
1.4.1 计算机数值模拟方面的研究	16-20
1.4.2 CFD在剧场气流组织设计方面的应用	20-21
1.5 室内热环境及气流组织的评价方法综述	21-25
1.5.1 舒适性指标	21-23
1.5.2 卫生性指标	23-25
1.5.3 经济性指标	25
1.6 本课题主要研究的内容	25-26
第2章模拟方法及紊流模型介绍	26-38
2.1 模拟方法	26-31
2.1.1 直接模拟(direct numerical simulation, DNS)	27-28
2.1.2 大涡模拟(Large Eddy Simulation ,LES)	28
2.1.3 Reynolds（雷诺）时均方程法	28-31
2.2 雷诺时均模型介绍	31-35
2.2.1 零方程模型	31
2.2.2 一方程模型	31-33
2.2.3 k-ε两方程模型	33-34
2.2.4 雷诺应力输运方程模型(RSM)	34
2.2.5 代数应力模型(ASM)	34-35
2.3 CFD技术和Airpak软件简介	35-37
2.3.1 CFD技术	35-36
2.3.2 Airpak软件简介	36-37
2.4 本章小结	37-38
第3章剧场气流组织的模拟及分析	38-81
3.1 模型的建立	38-43
3.1.1 数学模型的建立	38-39
3.1.2 物理模型的建立	39-40
3.1.3 辐射模型的选择	40-43
3.2 网格的划分和收敛标准的确定	43-45
3.2.1 网格的划分	43
3.2.2 收敛标准的确定	43-45
3.3 模拟工作的内容及结果分析	45-80
3.3.1 方案一：上送下回	45-53
3.3.2 方案二：侧送下回	53-60
3.3.3 方案三：侧送下回（上部排风）	60-67
3.3.4 方案四：置换通风	67-73
3.3.5 方案五：置换通风	73-80
3.4 本章小结	80-81
第4章不同通风方式能耗特性分析	81-86
4.1 不同通风方式的送风量与能耗	81-83
4.2 通风效果的比较	83-84
4.3 本章小结	84-86
结论	86-87
参考文献	87-93
致谢	93

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.125559



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