围护结构内表面发射率对人体热舒适的影响

基于人体热平衡和辐射换热原理,对Fanger的PMV模型进行了改进,建立了基于围护结构内表面发射率的热舒适模型,分析了冬夏季工况下不同内表面发射率对人体热舒适和平均辐射温度的影响,得到了满足人体热舒适与节能要求的围护结构内表面最佳发射率。结果表明:夏季工况下,随着表面发射率的减小,PMV值减小,同等舒适条件下室内设计温度可提高1～2℃;冬季工况下,随着表面发射率的减小,PMV值明显增大,同等舒适条件下室内设计温度可降低2～3℃。     

用于列车室内环境测试的模拟人体显热散热装置研究

在列车室内热环境相关测试中需要模拟乘客散热以确定列车空调负荷,采用实际人体试验存在所需人数多及安全性等问题,因此考虑使用模拟装置来替代实际人体试验,并能够准确模拟人体显热散热.重点研究了列车室内环境中模拟人体显热散热的装置,并进行了实际人体对比试验,对散热量、表面温度分布等进行了测试.结果发现:当室内环境温度为23,26℃时,该装置的辐射散热量和对流散热量与试验人体在静坐状态的辐射散热和对流散热量接近,同时该装置的表面温度也与试验人体表面温度接近.本装置能够准确模拟实际人体的显热散热量,可用于列车室内环境相关试验.     

高层建筑实用空调技术(四)——空调负荷计算方法

二、空调负荷计算方法(续) 4.内部热源引起冷负荷的计算方法(1) 照明散热引起的冷负荷如前所述,照明设备的散热量系属于稳定得热,只要电压稳定,这一得热量是不随时间变化的。荧光灯的辐射成分约占50%,白炽灯的辐射成分约占80%,而其余部分便是对流成分。照明散热的对流成分直接与室内空气换热成为瞬时冷负荷。其辐射成分则首先为室内围护结构(主要     

体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查

体育馆空调环境不仅会影响人体的运动效果、运动成绩,对于体育馆空调节能也有重要意义。相比于运动人员的热舒适性,传统的空调设计往往更多地关注观众的热舒适性。运动人体具有新陈代谢率大,衣着少,排汗量大以及呼吸急促的特点,传统的基于Fanger模型的人体热舒适性评价指标难以准确预测运动人体的热舒适性。本文针对运动人体提出了衣着覆盖率的概念,对Fanger模型中的辐射、体表扩散的模型进行适当的修正,并探讨了修正模型与Fanger模型计算结果差异。同时,采用环境测试仪和问卷调查对某高校体育馆内篮球训练类、健美操训练类和羽毛球健身类运动人体进行了大量实验调查,并将实验结果与两种模型计算结果进行对比和偏差分析,研究结果表明,修改模型PMV计算结果低于Fanger模型且更接近实测结果,这表明对于运动人体,适宜的场馆环境温度可以比采用Fanger模型得到的传统的空调温度更高,对于空调节能具有重要意义。     

基于营造及评价非均匀热环境目标的人体对流换热系数研究

为了精确评价非均匀热环境下人体热舒适性以营造低碳健康建筑环境，需要了解各方向气流下人体局部对流换热系数。本文基于实测实验及CFD模拟，对水平及竖直方向气流对人体局部对流换热系数的影响进行了研究，得到了人体各部位对流换热系数的计算模型，分析了各方向气流对人体对流换热系数的影响机制。结果显示：水平气流工况下的人体整体对流换热系数大于竖直气流工况；位于肢体末端的手部、小臂、脚部的对流换热系数较大；处于人体中心部位的腰腹部和背部的对流换热系数较小，且受不同方向气流影响较小。     

办公环境下计算机散热特性及其功热转换监测模型辨识研究

电子设备已广泛用于人们的日常办公生活中,其实时冷负荷对室内热环境及暖通空调系统的影响不可忽视。采用理论与试验相结合的研究方法,对计算机等电子设备的散热特性进行了分析,提出了设备总散热量、对流散热量和辐射散热量与输入功率之间的功热转换监测模型。该模型可用于建筑能耗监测平台中,以插座用电量实时监测数据为输入量,即可得出建筑内部各类电子设备的总散热量、对流散热量和辐射散热量的实时数据,进而得出其实时冷负荷。为验证模型的准确度,采用不同工作工况及不同计算机型号进行了试验验证。结果表明,该功热转换监测模型的平均绝对百分比误差不超过5.25%,均方根误差不超过0.074,变异系数不超过0.085,模型准确性较好。     

环境因素及综合因素对PMV指标的影响分析

简要介绍热舒适评价，以Fanger提出的热舒适性评价指标PMV及相应参数PPD为模型，采用MATLAB软件编程，计算非空调住宅建筑冬夏两季不同参数时的PMV和PPD值，列表并结合绘图分析了空气温度、服装热阻、空气相对湿度及空气流速对PMV指标的影响程度。引入量纲分析的方法，构造了一个由空气温度、服装热阻和人体新陈代谢率综合作用的参数，并证明其合理性，并提出修正方案。     

低气压不同代谢率下人体显热换热系数的实验研究

空调已经逐步由舒适空调转向健康空调,由此推动了个性化送风的研究。研究的重点是人体与周围环境的热交换,而对换热系数尤其是低压下和不同代谢率下的换热系数研究较少。本文在理论研究的基础上,以暖体假人作为研究手段,利用高原环境模拟舱,研究不同压力、代谢率下人体各个部位辐射与对流换热特性。研究结果表明,压力与代谢率的改变对辐射换热的影响不大,但对对流换热系数影响较大,且对各部位的影响有明显差别。     

夜空辐射器的换热特性及应用研究

夜空辐射器利用高红外发射率的辐射表面与低温夜空进行辐射换热而达到制冷的目的,为优化夜空辐射的换热设计,建立夜空辐射器的理论换热模型并进行验证,分析了辐射板发射率、室外风速、薄膜"风屏"对辐射换热系数、空气对流换热系数及制冷量的影响。研究结果表明:风速较小时,空气对流换热对辐射器制冷效果影响小,薄膜"风屏"的采用将削弱辐射换热,对制冷效果具有负面影响;风速较大时,空气对流换热对辐射器制冷效果影响大,薄膜"风屏"可降低对流换热的影响,对制冷效果具有正面影响。     

在综合换热作用下矩形直肋散热器换热特性

给出了矩形直肋散热器有对流、辐射及导热同时存在的复杂换热问题的一种线性化解析方法，利用该方法，对含有辐射项的非一性微分方程进行了解析求解，分析了对流和辐射对肋效率的综合影响，得出了在综合换热作用下肋散热量的计算公式。     

最小二乘支持向量机在热舒适性指标中的应用

本文介绍了最小二乘支持向量机的原理,并针对热舒适性指标建立了最小二乘支持向量机预测模型,以人的新陈代谢率、衣服热阻、空气温度、相对湿度、平均辐射温度和空气流速作为输入变量,以PMV指标作为输出。该模型计算结果与Fanger方程的计算结果吻合很好,与BP神经网络模型及传统的支持向量回归机模型进行分析比较的结果表明最小二乘支持向量机模型具有较高的拟合精度和泛化能力,可以满足PMV指标作为被控参数对空调系统进行实时控制的要求。     

散热器矩形肋片的散热量数值计算与结构优化

本文利用matlab对一种形状的矩形肋片进行了散热数值计算以金属热强度为结构优化的目标函数,得出了此种肋片的最佳肋高尺寸本文中当金属热强度最大时肋的高度。通过对计算结果的分析,得到了辐射换热量在肋片散热量中所占的比例,从而验证了在肋片散热计算中要考虑辐射换热的结论。     

钢桥表面相对湿度的边界条件计算方法

表面相对湿度是决定钢桥腐蚀速度的重要因素,精确计算表面相对湿度的关键在于选取合适的温度场边界条件,因此进行了拱肋模型相对湿度测试试验,利用有限元分析软件ABAQUS的DFLUX与UVARM子程序实现了钢桥表面相对湿度计算,并对比分析了不同太阳辐射、辐射换热及对流换热的计算方法对钢桥表面相对湿度模拟结果的影响。结果表明：太阳辐射强度对表面相对湿度的影响主要集中在日出、日落时段,采用Hottle模型计算的日总太阳辐射偏大,导致表面相对湿度偏低,建议使用实测太阳辐射数据计算太阳辐射热流密度;天空及地面的辐射换热对表面相对湿度的影响不容忽视,利用简单的大气辐射换热替代天空、地面辐射换热,会导致结构吸收热量增加,表面相对湿度显著减小,建议在计算辐射换热热流密度时考虑天空温度、地面温度的影响;白天对流换热对结构有降温作用,促使表面相对湿度升高,夜晚对流换热作用对结构有升温作用,促使表面相对湿度降低,目前对流换热系数计算方法多基于混凝土结构开展,后续可进行适用于计算钢桥表面相对湿度的对流换热系数研究。     

创造舒适的室内气候环境

愈来愈多的人认为室内环境的设计主要在于为人们创造一个空气新鲜、光线充足、环境安静、舒适美观的生活与工作的良好场所。一个居室环境,除满足人们的审美要求和功能需求外,更要使室内气候能满足人体生理卫生的需要,以保证人的正常生活和维护人体的健康,创造一个较为舒适的环境。 室内气候指的是由空气温湿度、气候以及壁面和窗口的辐射热等综合组成的一种室内环境,亦称室内热环境。在室内各种气候因素的不同组合,形成不同的室内气候。室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感取决于人体新陈代谢产生的热量和人体与周围环境热量之间的平衡关系。人体与室内环境之间热交换的方式主要通过辐射换热、对流换热和蒸发散热来达到热的平衡。如图1所示,人体与室内环境间的热交换,主要由人体与室内的屋顶和墙体的内表面和窗口的辐射换热和对流换热。当人体的表面温度（即人体皮肤温度,一般为32,5°C）高于环境温度时,人体向环境散热,若低于环境温度时,则环境向人体传热。人体在热交换过程中会通过呼吸和无感觉的皮肤蒸发散热,但当环境较热时,人体就会出汗,蒸发散热显著增加,不过是有限度的。要使人们真正处于舒适的室内气候状态中,应使人体按正常比例散热。     

基于气候的服装热阻对室内热舒适参数的影响

针对不同气候地区人们的着装特点,分析了在冬季供暖条件下,室外温度与室内服装热阻的关系,提出在热适应模型中,服装热阻是影响室内热舒适参数的重要因素,分析进入室内后服装对PMV的影响,以及改变服装热阻对建筑节能的意义。利用P.O.Fanger的热舒适方程,计算不同条件下服装热阻对PMV的影响,得到不同气候地区室内热中性时的设计温度、平均辐射温度、空气流速和湿度的取值范围,并提出考虑室外气候对服装热阻有影响时室内设计参数的修正方法。     

虹桥机场T2航站楼夏季热环境实测与分析

通过测试上海虹桥机场T2航站楼夏季室内环境参数,结合问卷调查,统计分析了旅客的实际热感觉投票值(TSV),并对其热中性温度值以及引起热不舒适的原因做了一定的探讨。结果表明:P.O.Fanger的PMV计算方程适用于玻璃幕墙航站楼建筑热舒适计算;太阳辐射会明显增加室内平均辐射温度,进而影响室内热舒适性,计算PMV时不能忽略;作用温度To与TSV显示出良好的线性关系,通过回归计算出适宜的操作温度为26.2℃。     

夏季工况会议室侧送侧回空调人体热舒适性模拟

基于人体生物热方程,采用两节点模型,提出了采用对流、辐射及人体热平衡耦合求解方法模拟人体温度分布及侧送风空调房间热环境。考虑了人体对流及辐射的影响,采用耦合求解及太阳射线追踪法计算室内人体周围的热环境参数。研究了室内速度分布、温度分布规律,同时计算出室内PMV,PPD的值,分析了室内人员的热舒适性情况。模拟结果表明:依据耦合求解法获得的人体表面温度分布模拟结果与相关文献结果吻合较好;室内风速和温度对人体热舒适性的影响很大;对于采用同侧侧送侧回气流组织形式的空调房间,在送风口近端人体的热舒适性较差,而远离送回风口端的热舒适性较好。     

建筑外表面热流及换热系数现场测试

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及能耗模拟的重要参数。为考察实际建筑表面的热流与换热系数动态变化,提高建筑能耗模拟的准确性,为设计标准提供基础参数数据,采用直接热平衡法,对西安某办公建筑外墙进行现场测试,得到外墙的对流、辐射及总换热热流,并在此基础上获得了表面的对流、辐射和总换热系数。结果表明:测试期间外墙表面辐射换热系数与对流换热系数分别在159～2918 W/(m2·K)和014～756 W/(m2·K)之间变化;外墙辐射热流在白天占总热流比例约为85%,夜间约为50%;对低风速的自然风,建议采用最大频率的对流换热系数数值作为设计计算取值。     

空调列车室内热舒适研究

利用带浮升力效就的K－ε湍流模型对空调列车室内气流分布进行了数值模拟。将人体散热和大阳辐射作为能量方程的附加源项，采用交错网格控制容积法将计算区域进行离散，用SIMPLE算法求解离散控制方程，研究了空调硬座列车室内空气流速度和温度分布规律及热舒适评价指标PMV－PPD，为空调列车室内气流组织的优化设计提供依据。     

室内遮挡物条件下人体对壁面角系数简化算法

辐射角系数的求解是研究人体与各辐射壁面换热量的关键.由于人体形状复杂,计算人体与辐射面的角系数较困难.并且在对辐射空调房间进行热舒适评价时,家具、屏风等遮挡的影响不可忽略.本文将人体简化为立方体,提出遮挡条件下,人体对壁面角系数的简化算法.将计算结果与CFD模拟结果进行对比,误差小于10％.绘制出无遮挡时人体与壁面角系...