傾斜式太陽能煙囪強化熱壓自然通風(fēng)的特性研究.pdf

1、為了緩解能源危機帶來的壓力，利用自然通風(fēng)來改善室內(nèi)熱環(huán)境的方式受到越來越多的重視。自然通風(fēng)因不使用機械驅(qū)動而大大降低了常規(guī)能源的消耗，然而常規(guī)的自然通風(fēng)所產(chǎn)生的通風(fēng)量很小，難以滿足人們的正常需求。太陽能煙囪是一種利用太陽能來強化自然通風(fēng)的設(shè)備，能有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，同時我國具有豐富的太陽能資源，因此太陽能煙囪強化自然通風(fēng)技術(shù)在我國具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以傾斜式太陽能煙囪為研究對象，首先利用FLUENT模擬軟件，在穩(wěn)態(tài)條件

2、下，針對煙囪在不同太陽輻射強度和不同結(jié)構(gòu)尺寸時的自然通風(fēng)量、溫度場和速度場進行了對比分析，并在此基礎(chǔ)上對傾斜式太陽能煙囪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提出了建議。研究結(jié)果表明，煙囪所誘導(dǎo)的自然通風(fēng)量隨著太陽輻射強度和煙囪高度的增加明顯增大，同時隨著煙囪深度（即集熱墻體與玻璃壁面的間距）和煙囪傾角的增加而增大，但增幅逐漸變小。煙囪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究表明，在集熱墻體高度相同的前提下，與單個集熱墻體所誘導(dǎo)的通風(fēng)量相比，多個集熱墻體所誘導(dǎo)的通風(fēng)量要大;在集熱墻體高

3、度及個數(shù)相同的前提下，隨著集熱墻體傾角的增大，所誘導(dǎo)的通風(fēng)量進一步增大。
　　其次，基于能量平衡的傳熱理論分析法，在考慮了集熱墻體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻的前提下，提出了一個可以預(yù)測傾斜式太陽能煙囪強化自然通風(fēng)的非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型，并采用有限差分法對該數(shù)學(xué)模型進行了數(shù)值計算，分別討論了集熱墻體的溫度、玻璃壁面的溫度、煙囪氣流通道內(nèi)空氣的平均溫度以及通風(fēng)量等參數(shù)隨室外氣象參數(shù)以及煙囪結(jié)構(gòu)尺寸的分布情況。計算結(jié)果表明，無論是白天工況還是夜間工況時