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《建筑室内热源羽流与多曲面太阳能烟囱协同通风性能研究》摘要：本文旨在研究建筑室内热源羽流与多曲面太阳能烟囱的协同作用，在提高室内空气质量、减少能耗和促进通风效果上的综合表现。
通过对该协同系统的原理、实验方法及数据分析进行深入研究，以期为绿色建筑设计与可持续发展提供有力的技术支持。
一、引言随着人们对建筑室内环境要求的提高，以及可持续发展理念的普及，绿色建筑逐渐成为建筑设计的主流方向。
在绿色建筑中，如何有效地利用自然能源，实现室内空气的高效流通和热源的有效管理成为研究的重点。
其中，多曲面太阳能烟囱和室内热源羽流的应用及二者之间的协同效应是本文研究的重点。
二、多曲面太阳能烟囱原理及特点多曲面太阳能烟囱是一种利用太阳能进行自然通风的装置。
其工作原理是通过吸收太阳辐射能，在烟囱内部形成温度梯度，进而产生热压驱动空气流动。
多曲面设计能够提高太阳能的吸收效率，并增强烟囱内部的热空气流动速度。
三、室内热源羽流分析室内热源羽流是指由室内热源产生的热空气上升流动的现象。
这种羽流能够带动周围空气的流动，从而改善室内的通风状况。
通过对室内热源的合理布局和调控，可以有效地引导和控制羽流的流动方向和速度，从而达到优化室内通风的目的。
四、协同系统的工作原理与实验设计本文研究的协同系统结合了多曲面太阳能烟囱与室内热源羽流的优点。
系统通过太阳能烟囱产生的热压和室内热源羽流的上升力共同作用，形成了一个高效、自然、绿色的通风系统。
实验设计通过建立模拟室内环境，测试协同系统在不同天气条件、不同时间段及不同室内温度下的工作效果。
五、实验结果与分析实验结果表明，协同系统在阳光充足的情况下，能够有效地利用太阳能驱动烟囱内部空气流动，并引导室内热源羽流形成有组织的通风模式。
这不仅提高了室内的空气质量，减少了空调等设备的能耗，还降低了噪音污染。
同时，通过对数据的深入分析发现，协同系统在冬季和过渡季节的表现尤为突出，能够有效利用太阳能为建筑提供暖风。
太阳能烟囱中风压式通风装置的三维非定常数值模拟太阳能烟囱是一种能够利用太阳能进行通风换气的设备。
在温室、工厂等有密闭空间的场所，常常会出现空气流通不畅的情况，导致空气质量下降，影响人们的健康和生产效率。
太阳能烟囱正是利用太阳能将空气从室内抽出，使室内空气得到更新。
在太阳能烟囱中，一种叫做风压式通风装置的设备被广泛使用。
该装置利用风压将室内空气通过通风管道排出室外，实现了通风换气。
为了保证该装置的高效运作，需要进行三维非定常数值模拟。
一、数值模拟的基本理论和方法数值模拟是一种重要的计算机仿真技术，用于分析和解决物理现象和工程问题。
对于太阳能烟囱中的风压式通风装置，要进行三维非定常数值模拟，需要以下基本理论和方法：1. 流体力学的基本理论流体力学是研究流体运动的力学分支学科。
从宏观上研究流体的动力学特性，包括流体的速度、密度、压力、温度等变化规律。
对于太阳能烟囱中的风压式通风装置，需要应用流体力学理论分析流体的运动和力学特性。
2. 计算流体力学(CFD)的基本理论计算流体力学(CFD)是利用计算机模拟流体运动和力学特性的一种方法。
通过数值分析的方法求解流体的宏观运动状态，并对其进行仿真。
对于太阳能烟囱中的风压式通风装置，需要应用CFD方法分析流体的宏观运动状态。
3. 边界条件和数值方法在进行数值模拟时，需要设置边界条件和选择合适的数值方法。
边界条件是指流体的边界情况，例如速度、压力、温度等。
数值方法是指分析流体的方程组、离散化方法和求解方法。
对于太阳能烟囱中的风压式通风装置，需要设置合适的边界条件和选择适当的数值方法。
二、数值模拟的具体步骤在进行太阳能烟囱中风压式通风装置的三维非定常数值模拟时，可以按以下步骤进行：1. 几何建模几何建模是将真实物体转换为计算机模型的过程。
对于太阳能烟囱中的风压式通风装置，需要将其几何形状建模，包括通风管道、压差风机、风口等部件。
2. 网格划分在进行数值模拟时，需要将空间区域离散化为网格。
太阳能烟囱内部气流换热特性的数值模拟柳仲宝;苏亚欣;刘向锋【摘要】太阳能烟囱是一种利用热压强化自然通风的有效方法.采用FLUENT模拟软件对不同高度的太阳能烟囱进行了数值模拟,分析了烟囱内部空气的温度场、速度场以及局部对流换热系数的变化情况,结果表明在集热墙与玻璃盖板的近壁面处,边界层内温度梯度与速度梯度较大.局部对流换热系数在烟囱进风口上端一定范围内的数值波动较大,并随着竖直高度的增加而逐渐降低,直至流动状态发生变化后随着竖直高度的增加而升高.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】4页(P17-19,28)【关键词】自然通风;太阳能烟囱;数值模拟;对流换热系数【作者】柳仲宝;苏亚欣;刘向锋【作者单位】上海市建筑科学研究院(集团)有限公司;东华大学环境科学与工程学院;上海市建筑科学研究院(集团)有限公司【正文语种】中文太阳能烟囱是一种利用热压强化自然通风的有效方法。
近年来研究人员对不同形式的太阳能烟囱自然通风的热性能进行了实验测试、理论模型以及数值模拟的研究[1～5]。
在前人建立的理论模型中，普遍采用经验公式来计算太阳能烟囱内空气的局部对流换热系数，进而求得烟囱的通风量。
然而空气在太阳能烟囱通道内受热流动的过程中，由于速度的变化必然会引起玻璃和墙体表面的局部对流换热系数发生变化，这必然会引起换热过程的计算误差从而影响通风量计算的准确性，因此深入探讨烟囱内部的局部流换热系数对研究太阳能烟囱的通风性能具有重要意义。
1.1 物理模型太阳能烟囱主要由玻璃盖板、集热墙以及空气通道所构成，如图1所示。
烟囱的空气通道的宽度为0.3m，下部空气入口的高度为0.3m，烟囱的高度在2～4m之间变化。
室外太阳辐射通过透明玻璃盖板进入烟囱通道后被集热墙的蓄热材料吸收，从而加热通道内的空气，使之产生内外密度差形成向上运动的自然对流，从烟囱顶端流出至室外。
室内空气则通过集热墙下部的入口流入空气通道，从而使室内的空气形成自然通风，达到通风换气的目的。
太阳能烟囱发电系统数值模拟研究的开题报告一、研究背景与意义随着全球能源消耗量的不断增加和环境污染的日益严重，清洁能源的研究与开发变得越来越重要。
太阳能作为最为广泛分布、能量最为丰富的清洁能源之一，具有巨大的应用前景。
太阳能烟囱发电系统是一种利用太阳能、风能和地热能等多种能源，通过建造巨型锥形状的烟囱，将热能逐层传递，产生空气流动并驱动涡轮机发电的技术，是目前世界上最为成熟的太阳能发电技术之一。
太阳能烟囱发电系统不仅能够解决能源短缺和污染等环境问题，还具有投资周期短、运行成本低等优势，受到了广泛关注。
因此，对太阳能烟囱发电系统的数值模拟研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容和研究方法1. 烟囱内空气流动场数值模拟基于Navier-Stokes方程，采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法，建立太阳能烟囱发电系统内部的三维流动场模型，分析空气流动的速度、温度、压力分布特征，探究巨型锥形烟囱内部气体流动的规律。
2. 太阳辐射和热传递模型研究考虑太阳辐射的波长和强度对烟囱内部温度和空气流动的影响，建立太阳辐射和热传递模型，对太阳能烟囱发电系统的能量转换过程进行数值模拟和分析。
3. 太阳能烟囱发电系统整体性能优化与评价基于数值模拟结果，对太阳能烟囱发电系统的整体性能进行优化设计和评价，探究影响其性能的因素，为进一步优化和提高太阳能烟囱发电系统的性能提供理论依据。
三、研究成果预期本文主要预期研究太阳能烟囱发电系统的空气流动特性、能量转换过程和整体性能优化等关键问题，设计和实现太阳能烟囱发电系统的数值模拟方法，得到太阳能烟囱发电系统的数值模拟结果。
通过对模拟结果进行分析，得出太阳能烟囱发电系统的优化方案，提高其整体性能。
四、论文框架第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和方法1.4 论文结构第二章太阳能烟囱发电系统的数学模型2.1 基本原理2.2 模型建立2.3 模型的求解方法第三章烟囱内空气流动场的数值模拟3.1 CFD数值模拟基本原理3.2 烟囱内气流场的建立3.3 烟囱内气流场的数值模拟3.4 数值模拟结果分析第四章太阳辐射和热传递模型研究4.1 太阳辐射的影响4.2 热传递模型的建立4.3 数值模拟结果分析第五章太阳能烟囱发电系统整体性能优化与评价5.1 成本效益分析5.2 整体性能优化方案设计5.3 优化结果分析第六章结论6.1 研究成果总结6.2 研究局限性和展望参考文献。
多通道太阳能烟囱的通风性能赵文博;雷勇刚;王飞【摘要】提出在竖直式太阳能烟囱中内置半圆柱形吸热墙的多通道太阳烟囱结构形式,并通过数值模拟对其通风特性进行研究.分析竖直式太阳能烟囱优化结构在不同的通道宽度W、墙体高度H、半圆柱吸热墙半径R下通风量的变化,并对优化与传统的结构形式的通风量进行对比.结果表明:在内置吸热墙半径为60、75、100、150 mm,热流密度为100～1 000 W/m2的范围内,设置半圆柱形吸热墙的多通道太阳能烟囱通风量比传统的结构增长了16％～32％.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】5页(P142-146)【关键词】太阳能烟囱;半圆柱形吸热墙;优化;数值模拟【作者】赵文博;雷勇刚;王飞【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TU834近年来，随着能源消耗问题变得突出，利用自然通风改善室内环境和实现建筑节能越来越受到人们的重视.利用太阳能强化自然通风不仅可以改善室内热环境,满足房间一定的舒适性要求，还可以节约设备和运行费用，创造可持续发展的绿色建筑环境.Bouchair [1]在实验室条件下对太阳能烟囱进行全尺寸的实验研究.Mathur等[2-3]从理论和实验方面评估了在热气候条件下利用太阳能诱导室内通风的可能性,发现空气流量随太阳辐射照度、吸收壁面与玻璃盖板间的空气通道尺寸的增大而线性增加；同时研究了利用SC(solar chimney)增强自然通风的效果.Burek和Habeb[4]利用电加热模拟了太阳辐射照度在200～1 000 W/m2范围内太阳辐射照度和烟囱宽度对烟囱内通风量的影响.赵平歌[5]利用美国麻省理工学院的MITFLOW程序,获得了太阳能烟囱中三维温度场和速度场分布,得到了通风量与烟囱的高度及进、出风口面积的关系.荆海薇[6]针对竖直集热板SC自然通风模型,通过实验方法研究了其在一侧墙壁受热、热流密度不同时烟囱内部的温度场和速度场分布情况,结果表明烟囱宽高比为1∶2时测得的通风量最大.孙猛等[7]通过数值模拟的方法对太阳能烟囱房间的气流流动进行了模拟分析，研究了太阳辐射量、环境温度以及太阳能烟囱截面宽度对房间通风量的影响，数值模拟计算结果与理论计算结果吻合程度较好，为强化建筑通风提供了理论依据.左潞等[8]详细阐述了太阳能烟囱强化自然通风的研究背景、技术原理、研究进展以及研究意义，并在总结国内外学者在该领域的主要研究方法和成果的基础上，指出了目前存在的问题，并给出了富有建设性的意见.许淑惠等[9]对太阳能烟囱辅助教室混合通风系统进行了研究，采用了模型实验和数值模拟的方法就室内热源强度、机械送风口位置、机械送风速度和太阳能烟囱辐射强度对教室内空气温度的影响进行了分析.苏亚欣和柳仲宝[10]研究了太阳能竖直集热墙体式和倾斜集热板屋顶式两种典型太阳能烟囱的结构及其强化自然通风的基本原理，并详细讨论了影响太阳能烟囱通风性能的主要因素.井光娥等[11]采用Fluent软件对不同太阳辐射量下太阳能烟囱强化自然通风对室内热环境的影响进行模拟.秦文[12]针对三种太阳能烟囱结构形式，借助数值模拟方法研究了在全天玻璃表面与集热板热流强度动态变化条件下太阳能烟囱的通风量变化、室内热环境和空气流动特征.柳仲宝等[13]采用 Fluent模拟软件对不同高度的太阳能烟囱进行了数值模拟，分析了烟囱内部空气的温度场、速度场以及局部对流换热系数的变化情况，结果表明在集热墙与玻璃盖板的近壁面处，边界层内温度梯度与速度梯度较大，局部对流换热系数在烟囱进风口上端一定范围内的数值波动较大，并随着竖直高度的增加而逐渐降低，直至流动状态发生变化后随着竖直高度的增加而升高. 本文研究提出太阳能烟囱结构的优化，即在竖直式烟囱中内置半圆柱形吸热墙的多通道太阳能烟囱结构形式；并通过三维数值模拟的方法，对其通风性能进行研究. 图1为太阳能烟囱的传统竖直式结构示意图.通风墙高为H，宽度为W，深度为L，进口高度为h;进口与吸热墙体在一侧，出口位于烟囱的顶部，左侧为透明的玻璃盖板，右侧为吸热墙体，烟囱的前壁面和后壁面为对称壁面，均为绝热壁面.太阳能烟囱的优化竖直式结构如图2所示.通风墙高为H，宽度为W, 深度为L，进口高度为h，烟囱内置的半圆柱型吸热墙的半径为R;模型的左侧为透明的玻璃盖板，右侧为室内墙体，前壁面和后壁面为对称的墙体，位于烟囱内部的半圆柱形墙体为吸热墙.为了加强自然通风，该结构形式在传统的太阳能烟囱中内置半圆柱形吸热墙，增大了太阳辐射面积，加热通道内空气，使内外密度差增大，推动了热气流上升，强化了太阳能烟囱的通风性能.2.1 计算网格及独立性考核在模型建立中，由于计算模型的复杂性，烟囱内部采用了非结构化的四面体网格，局部计算网格如图3所示.为了使计算结果准确和节省计算资源，进行了网格的独立性考核，建立了多套网格，网格数分别为207 794、249 942、319 000、414 141，通过采用不同的网格数目对通风道内的通风量进行计算.计算结果如图4所示.从图中可以看出，第三套和第四套网格计算结果的偏差为1%.从计算结果的精度及计算速度方面考虑，选择第三套网格作为数值模拟的网格，其网格数为319000.2.2 数学模型太阳能烟囱内空气流动的数学控制方程如下：1) 连续性方程2) 动量方程3) 能量方程4) κ方程5) ε方程式中:vi为在xi方向上的速度分量；vj为在xj方向的速度分量；ρ为空气密度；p 为压力；gi为i向的重力加速度；β为热膨胀系数；T为温度；k为湍流动能；ε为湍流动能耗散率.以上公式中，i-Τ∞)源于流体密度变化，由Boussinesq假设项获得.假设认为，除竖直流动中的浮升力项整个系统被认为不可压流，即仅考虑空气密度变化对浮升力的影响.2.3 边界条件数值模拟的边界条件如下：1) 固体壁面的速度采用无滑移条件，吸热墙的热流密度为100～1 000 W/m2，玻璃的吸光率为0.06，透光率为0.85，黑色涂料的墙壁吸热率为0.95，相对应玻璃的热流密度分别为7.43～74.3 W/m2，模拟中对玻璃的热流设置为10.5 W/m2，烟囱的底部，前后侧和右侧的墙壁都为绝热墙壁.2) 烟囱的进口和出口处设为压力边界条件，进口侧温度为296 K.2.4 计算方法模拟计算时采用RNG k-ε模型, 壁面采用标准壁面函数方法处理；速度与压力之间的耦合采用半隐式SIMPLE 算法进行处理；采用二阶迎风格式对方程进行离散，离散方程的求解应用亚松弛 TDMA 算法.计算中，能量方程的收敛标准为10-6，连续性方程和动量方程中的速度收敛指标为10-5，k方程和ε方程的收敛指标为10-5.3.1 计算有效性验证为验证本文模型及数值方法上的可靠性，对文献[14]实验条件下竖直式太阳能烟囱模型内的自然通风进行数值模拟计算.文献[14]中的实验为一个烟囱壁面为均匀的热通量变化的竖直式太阳能烟囱模型，其烟囱高度为1.5 m，深度为0.62 m，宽度在0.1～0.6 m之间变化，热流密度变化范围为200～600 W/m2.模拟结果与实验结果的比较如图5所示.图5为通风量随热流密度的变化关系.可以看出，太阳能烟囱通风量随热流密度的增大呈上升趋势，与实验中所观察到的结果基本吻合.数值模拟与实验所采用的材料及厚度不同，对通风量造成了一定的影响.结果表明，计算结果与实验结果的偏差小于15%.数值计算结果与实验数据吻合较好，充分说明了本文数值模拟的有效性和可靠性.3.2 太阳能烟囱宽度对自然通风特性的影响图6为内置不同半径的半圆柱形吸热墙结构和传统结构的太阳能烟囱通风量随着烟囱宽度变化的关系图.其中，热流密度为1 000 W/m2，高为3 m.计算结果表明：当半圆柱形吸热墙的半径分别为60、75、100、150 mm时的通风量均高于同一宽度时传统太阳能烟囱的通风量.可以看出，优化和传统结构的通风量随着烟囱通道宽度的增加而增大，但是增加的幅度越来越小.这主要是由于烟囱的宽度增大，通道内的空气质量增多，使得空气的温升减缓，从而降低了空气黏度，使空气阻力下降，又使空气的流速增大，因此增大了烟囱内的通风量.但是,随着烟囱宽度的增大，烟囱内部会开始出现回流现象，阻碍气流，因此通风量增加的幅度越来越小. 当烟囱的宽度分别为300、350、400、450、500 mm时，优化结构与传统结构相比，风量的增长幅度依次为22.8%～24.6%，19.4%～26.2%，26.5%～27.5%，28.0%～29.6%，29.5%～32.0%；当烟囱宽度为500 mm，半径为150 mm时，风量的增长幅度达到最大约32%.值得注意的是，内置半圆柱形吸热墙优化结构的通风量的增长幅度会随着太阳能烟囱宽度的增大而增大，这意味着该结构在太阳能烟囱宽度较大时，其强化通风的效果更好.3.3 半圆柱形吸热墙的半径对自然通风特性的影响图7为内置不同半径的半圆柱形吸热墙的优化结构的通风量随着吸热墙半径变化的关系图.其中，热流密度为1 000 W/m2，烟囱高为3 m.计算结果表明：当烟囱的宽度为300 mm时，吸热墙半径在60～100 mm时通风量增大了0.3%；而当吸热墙半径为150 mm时通风量降低了1.1%；烟囱的宽度为400 mm时，随着吸热墙半径增大通风量只增大了0.87%；当烟囱的宽度为500 mm时，随着吸热墙半径增大，通风量的增长幅度也很小，只有1.2%～1.6%.从而可以得知，随着吸热墙半径的增加，通风量变化趋势平缓.这是由于在同一高度和深度时，随着半圆柱形吸热墙的半径不断增大，吸热墙的吸热面积不变，因此随着吸热墙半径的变化，通风量变化较小.3.4 太阳能烟囱的高度对自然通风特性的影响图8为内置半圆柱形吸热墙的优化结构的通风量随着烟囱高度变化的关系.其中热流密度为1 000 W/m2，烟囱宽度为300 mm.计算结果表明：当烟囱的高度分别为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 m，半圆柱形吸热墙的半径为60、75、100、150 mm时，通风量均高于相同高度下传统烟囱的通风量.从图中可以看出，随着烟囱高度的增加,通风量的增加程度极其明显.这是因为当烟囱宽度确定时，随着烟囱高度的增加，空气流动的热压随之升高,而且由于烟囱高度的增加，蓄热板的表面积增大,从而得到更多太阳辐射热量,由此强化了太阳能烟囱自然通风.当烟囱的高度分别为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 m时，将优化结构与传统结构相比，风量的增长幅度依次为18.8%～22.0%，21.1%～23.3%，22.7%～24.6%，23.8%～24.9%，24.7%～26.0%.其中，当高度一定，吸热墙半径为75 mm时，风量的增长幅度达到最大；当烟囱高度为4 m，半径为75 mm时，风量的增长幅度达到最大约26%.结果表明，优化结构的通风量的增长幅度会随着高度增大而增大；当吸热墙半径为75 mm时，烟囱内风量增长的幅度达到最大，其中存在一个最佳的半径，使得通风效果达到最好.3.5 壁面热流密度对自然通风特性的影响图9为烟囱的优化结构与传统结构的通风量随着热流密度的变化关系.其中，烟囱高度为3.0 m，宽度为300 mm，吸热墙半径为100 mm.计算结果表明，当热流密度为100～1 000 W/m2时，优化结构与传统结构的通风量不断增大，但是优化结构的通风量增长幅度比传统结构的增长幅度大.在热流密度从100 W/m2增加到1 000 W/m2时，优化结构的通风量相对于传统结构，风量增长的幅度为6.3%～24.6%.随着壁面热流密度增加，壁面吸收的热量增大，即用来加热烟囱通道内空气的热量增大，烟囱内的温度越高，则内外的密度差越大，热压越大，从而增大了自然通风量.从图中进一步分析可以看出，优化结构的通风量要明显大于传统结构的通风量，而且随着热流密度的不断增长，优化结构通风量的增长幅度较大. 提出内置半圆柱形吸热墙的竖直式太阳能烟囱.通过三维数值模拟，对内置半圆柱形吸热墙的太阳能烟囱的通风性能进行研究，主要结论如下.1) 在竖直式太阳能烟囱内设置半圆柱形吸热墙，不仅增大了吸热墙的表面积，而且增加了太阳辐射的热量，并以此来加热夹层空气，驱动其流动，使得烟囱内的通风量增加.2) 在热流密度为100～1 000 W/m2范围内，设置半圆柱形吸热墙的太阳能烟囱结构的通风量要明显大于传统结构的通风量.随着热流密度的不断增长，优化结构通风量的增长幅度要远高于传统结构的增长幅度，风量增长的幅度为6.3%～24.6%.3)设置半圆柱形吸热墙的太阳能烟囱的通风量随着烟囱宽度和高度的增大而增大，并且随着宽度和高度的增大烟囱内部开始出现回流现象，通风量增大的幅度变小.随着半圆柱形半径的变化，烟囱内的通风量变化不大.致谢：本文得到太原理工大学校团队项目基金(2013T051)的资助，在此表示感谢.【相关文献】[1] BOUCHAIR A.Solar chimney for promoting cooling ventilation in southern Algeria [J].Building Services Engineering Research and Technology,1994,15(2):81-93.[2] MATHUR J,BANSAL N,MATHUR S,et al.Experimental investigations on solar 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chimney model with uniform wall heat flux [J].Building andEnvironment,2003,38(7):893-906.。
太阳能烟囱中风压式通风装置的三维非定常数值模拟陈佳俊;左潞;周晓天;丁玲;许波峰;王嘉良;何新屹【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2017(035)004【摘要】通过构建太阳能烟囱中风压式通风装置的物理模型,并运用Fluent仿真软件对风压式通风装置进行三维非定常数值模拟,从而获得该装置的流场特性及性能参数.研究结果表明:当风轮直径为10 m,风轮高度为15m时,平衡工况下风轮的转速为69.3 r/min,风压式通风装置能够产生64.5 Pa的负压;在特定的过流断面上,不同方位角的速度场及压力场呈现出明显的差异性,风压式通风装置内的流场较为复杂;风压式通风装置中叶片的转矩呈周期性变化,通风机叶片的总转矩随方位角变化不大;在一个运行周期内,H型垂直轴风轮叶片的总转矩呈先增加后减小的变化趋势,总体上达到动态平衡.【总页数】7页(P606-612)【作者】陈佳俊;左潞;周晓天;丁玲;许波峰;王嘉良;何新屹【作者单位】河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TK514【相关文献】1.定常多相位与非定常计算方法在双吸离心泵数值模拟中的应用 [J], 胡乐;张淑佳;毛鹏展;徐铖2.风力机三维旋转叶片非定常气动特性数值模拟研究 [J], 胡国玉;孙文磊;曹莉3.定常和非定常计算方法在固粒磨蚀数值模拟中的应用研究 [J], 李宇峰;王颖;韩万金4.三维非定常/定常不可压缩流动N-S方程基于人工压缩性方法的数值模拟 [J], 温功碧;陈作斌5.对旋式轴流泵全流道三维非定常紊流场的数值模拟 [J], 王德军;周惠忠;黄志勇;吴玉林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
太阳能烟囱用于城市隧道通风排烟的性能研究目录一、内容概要 (2)1. 研究背景 (2)2. 研究意义 (3)3. 国内外研究现状 (4)二、太阳能烟囱基本原理与结构 (5)1. 太阳能烟囱的基本原理 (6)2. 太阳能烟囱的结构设计 (7)三、太阳能烟囱在城市隧道通风排烟中的应用潜力 (9)1. 城市隧道通风排烟的需求分析 (10)2. 太阳能烟囱在城市隧道通风排烟中的优势 (11)四、太阳能烟囱用于城市隧道通风排烟的性能影响因素 (13)1. 太阳能烟囱的太阳辐射接收效率 (14)2. 烟气排放速度与浓度 (15)3. 烟气成分与污染控制 (16)4. 设备能耗与运行成本 (17)五、太阳能烟囱在城市隧道通风排烟中的性能模拟与实验研究 (19)1. 性能模拟方法 (19)2. 实验装置与方法 (21)3. 模拟结果与分析 (22)4. 实验结果与分析 (23)六、太阳能烟囱在城市隧道通风排烟应用中的优化策略 (24)1. 提高太阳能烟囱热效率的措施 (25)2. 降低设备能耗与运行成本的策略 (26)3. 烟气排放与污染控制的优化措施 (27)七、结论与展望 (29)1. 研究成果总结 (29)2. 存在问题与不足 (30)3. 未来研究方向与应用前景展望 (31)一、内容概要本文档主要研究了太阳能烟囱在城市隧道通风排烟方面的性能。
介绍了太阳能烟囱的基本原理和其在隧道通风排烟领域的应用背景。
概述了研究的目的、意义以及研究的主要内容，包括太阳能烟囱设计的基本要素，如风能的捕获、太阳能的转化及其在隧道通风中的具体应用方式。
本文将详细阐述太阳能烟囱在不同条件下的性能表现，如不同气候、隧道长度、烟雾浓度等。
还将探讨太阳能烟囱的经济性、环保性以及可能面临的挑战和解决方案。
将总结研究成果，对太阳能烟囱在城市隧道通风排烟中的性能作出评估，并展望未来的研究方向。
1. 研究背景随着城市化进程的加速，城市交通拥堵和空气污染问题日益严重。
基于太阳能烟囱效应的光伏组件强化散热装置设计与数值模拟研究龚恒翔;谢世列;邹政;汪静姝;肖旭【摘要】为减少高温对光伏组件光电转换效率的不利影响,本文提出了一种基于太阳能烟囱效应的强化散热装置,可利用太阳能热效应激发气流,提高光伏阵列与周围空气的对流散热效果.利用CFD软件对该散热装置进行了数值模拟研究,以掌握太阳辐射强度及环境温度对该散热装置冷却性能的影响.结果表明,当太阳辐照强度为550 W/m2时,在散热风道内可以形成风速约为1.8 m/s的稳定流场,且在有、无匹配强化散热装置条件下对光伏阵列的温度分布情况进行了对比分析,发现匹配强化散热装置可使光伏阵列的工作温度进一步降低14℃.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2016(034)007【总页数】7页(P990-996)【关键词】光伏组件;被动式空冷;强化散热;太阳能烟囱【作者】龚恒翔;谢世列;邹政;汪静姝;肖旭【作者单位】重庆理工大学,重庆400054;重庆理工大学,重庆400054;重庆理工大学,重庆400054;重庆理工大学,重庆400054;重庆理工大学,重庆400054【正文语种】中文【中图分类】TK;TM914光伏组件是以太阳能电池片为核心，直接将光能转化为电能的装置。
太阳能电池片的工作机制及光伏组件的结构特点决定了光伏组件在工作过程中，入射光能只有少部分转化为电能，大部分转化为热能，导致光伏组件温度升高。
硅基光伏组件在标准状况下（太阳辐射强度为1 000 W/m2，工况温度为25℃）光电转换效率为12%～17%[1]，光伏组件温度每升高1℃，光电转换效率下降0.5%[2]。
高温是光伏发电工程技术中的一个重大问题，将光伏组件的温度控制在适合范围内具有重大意义。
目前光伏组件散热技术大体可分为空冷散热[3]，[4]和水冷散热[5]，[6]两种。
由于主动式空冷散热技术和水冷技术不得不采用风机或水泵，而风机和水泵在使用过程中容易发生故障，出于节能及可靠性两方面考虑，被动式空冷技术受到越来越多的重视。
太阳能通风技术的实验研究与应用摘要：文章介绍了太阳能通风技术的原理、结构形式及其应用。
同时还在重庆大学城环实验楼楼顶进行了太阳能烟囱的通风实验。
实验结果表明，在2009年10月7日，太阳能烟囱获得的单位面积通风量为204m3/h。
说明利用太阳能烟囱进行自然通风，通风效果明显。
关键词：自然通风；太阳能烟囱；通风实验；建筑节能利用自然通风既可以改善室内空气品质，又可以节约设备和运行费用以及维修费用，创造了可持续发展的绿色生态建筑。
通风的动力能源尽量取自太阳能、风能、地热能等可再生能源。
其中利用太阳能强化自然通风技术是应用最广泛的，并已取得了一定的进展。
1、太阳能通风原理太阳能通风是利用烟囱效应来加强空气自然通风的。
热压效应也即为烟囱效应，是由于空气被加热升温后，密度减小而上浮的一种现象。
太阳辐射被太阳能烟囱的集热面吸收，通过对流换热的形式重新释放到夹层的空气中，使得夹层中的空气被加热升温并超过室外空气温度。
由于内外空气的密度差，在太阳能烟囱下部将会形成一个负压，上部将形成正压，空气将从空腔的下部流向上部，并通过排风口排出，而下部的进风口则不断的有空气吸入补充，形成太阳能通风的自然通风现象。
太阳能通风是基于自然通风原理，然而它在减少建筑能耗和保护环境上却是优于传统的自然通风和机械通风的。
太阳能的优势使得太阳能通风作为一项能够利用太阳能来强化自然通风的技术，在许多建筑场合都得到应用。
2、太阳能通风的结构形式太阳能通风主要的结构形式包括太阳能通风墙、太阳能烟囱、中庭通风、太阳能空气集热器等。
其中太阳能通风墙和太阳能烟囱的结构类似，两者的共同特点是由盖板、集热板以及空气流道共同组成的排风系统。
太阳能烟囱一般来说，有太阳能集热墙体和太阳能集热屋面两种结构形式。
目前，在西方国家中，太阳能烟囱已被应用于被动式太阳房，并成为太阳房的主要组成部分。
3、太阳能通风实验文章介绍的太阳能通风实验的实验平台搭建在重庆大学城市建设与环境工程学院实验楼的平屋顶上。
