自然通風與建築蓄熱耦合的傳熱機理及模擬方法研究

《自然通風與建築蓄熱耦合的傳熱機理及模擬方法研究》是依託中國空氣動力研究與發展中心，由魏東擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自然通風與建築蓄熱耦合的傳熱機理及模擬方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：魏東
• 依託單位：中國空氣動力研究與發展中心

項目摘要

建築節能和改善室內空氣品質是建築可持續發展的兩大主題。自然通風與建築蓄熱的耦合模擬研究，不僅是我國建築可持續發展以及室內熱舒適性評價中迫切需要解決的重要問題，也是國際上對流導熱耦合研究領域的熱點與難點。本項目以理論分析和數值模擬為主要手段，以自然通風與建築蓄熱的一體化研究為主題，致力於建立自然通風與建築蓄熱耦合分析的合理模型和求解算法，探索和揭示自然通風與建築蓄熱的耦合傳熱機理和室內溫度的回響規律。本項目將重點發展三維自然風場及室內流場耦合的大規模精細化數值模擬技術，建立不同建築蓄熱體非穩態傳熱的模型和算法，開展自然通風與建築蓄熱一體化研究的建模、求解和分析，系統探討近地表自然風的三維動態特性、室內外微環境變化規律及各種因素對室內溫度的影響。研究結果可以為室內熱舒適性評價、自然通風及建築蓄熱技術的套用以及推廣被動式建築等提供一定理論基礎和依據。

結題摘要

建築節能和改善室內空氣品質是建築可持續發展的兩大主題。自然通風與建築蓄熱的耦合模擬研究，不僅是我國建築可持續發展以及室內熱舒適性評價中迫切需要解決的重要問題，也是國際上對流導熱耦合研究領域的熱點與難點。本項目以理論分析和數值模擬為主要手段，以自然通風與建築蓄熱的一體化研究為主題，致力於建立自然通風與建築蓄熱耦合分析的合理模型和求解算法，探索和揭示自然通風與建築蓄熱的耦合傳熱機理和室內溫度的回響規律。 通過研究，發展了三維自然風場及室內流場耦合的大規模精細化數值模擬技術，建立不同建築蓄熱體非穩態傳熱的模型和算法，提出了一種基於超聲回波法的測量建築蓄熱體內部溫度場或建築牆體表面等效熱邊界條件的探測方法，開展了自然通風與建築蓄熱一體化研究的建模、求解和分析，系統探討了近地表自然風的三維動態特性、室內外微環境變化規律及各種因素對室內溫度的影響。項目開發表相關學術論文12篇（其中SCI 2篇，EI 5篇），申請國家發明專利8項（6項排名第一，2項排名第二），實用新型專利授權1項（排名第一），培養風能與風工程專業碩士一名。相關成果作為“相變儲能技術研究及其在建築節能與飛行器熱安全領域的套用”項目的一部分，獲得2015年四川省科技進步一等獎1項（排名第六）。 研究結果可以為室內熱舒適性評價、自然通風及建築蓄熱技術的套用以及推廣被動式建築等提供一定理論基礎和依據。