西安交通大学本科生科研创新项目

项目名称：

高大建筑中庭热湿环境控制

的物理模型试验

负责人：程嘉伟

项目成员：蔡超睿张恒睿刘戴维

指导教师：孔琼香副教授总纲一、项目的研究意义二、实验模型及实验台三、实验数据的处理及分析四、实验存在的问题五、项目经费使用说明一、项目的研究意义了解中庭的温湿度与送风的有关概念对温度场与速度场的研究为之后的湿度场做了铺垫应用于现实的工程实际，对温室控制有指导作用高大建筑物中庭的热湿环境提高了中庭的舒适度，同时节约能源二、实验模型及实验台

实验台实验台及风系统速度测试系统温度测试系统采用缩小比例的建筑模型速度场管道内风速空气温度壁面温度2.1实验台及风系统实验台流程简图实验台的送风系统温度计局部热源2.2温度测试系统

T型即铜-康铜热电偶作为测温元件

优点：线性度好，热电势大、灵敏度高、稳定性好和均匀性好测温元件

温度采集系统

采集温度利用ADAM4018

AdvantechWebAccess5.0实现温度值在计算机上的显示及记录。数据采集卡温度采集过程2.3速度测试系统

YAG双脉冲激光器

ContentsContentsContents三维坐标架控制系统

ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddText工作电脑、同步器、CCD相机PIV实验台PIV试验台3物理模型排风口高1360mm排风口或送风口通风口或回风口排风口示意图长、宽1000mm实物图原点OZ轴Y轴X轴4实验

PIV实验EXPERIMENT1.实验方案2.实验步骤3.热电偶布置4.实验结果*实验环境：室内热源为78W、送风温度为20℃、送风量为5.1m3/h，置换通风。5、实验数据采集工况室内总负荷W/W·m2送风量Q0/m3·h-1送风速度U0/m·s-1送风温度Ts/℃排风口状态1805.40.1125.4关闭2805.40.1124.2关闭3805.40.1123.5关闭4805.40.1122.5关闭58040.0821.6关闭64040.0821.4关闭7405.40.0821.8关闭三、实验数据的处理及分析

1234567在高度为0.2m以下，温度梯度较大，而在0.2m以上，温度梯度逐渐变小。距离热源为0.15m远处的空气受热源影响，较其他水平区域温度偏高。同样的热源及送风量条件下，不同的送风温度会引起室内温度场分布的不同。室内热源较大时，工作区的总垂直温差占其送回风温差的比也较大。当送风量适当增大时，可以使室内工作区水平温度分布更加均匀。123456由图a、b、c可以看出送风进入空间内部，最初沿水平方向向前发展，到达靠近热源位置时，由于热源热羽流作用，一部分气流补充热羽流开始向上运动，另一部分低温气流则继续水平向前；在图d、e中回流与送风气流逆向运动产生了涡。送风气流以低速进入空间，满足人员区对风速的要求。四、实验存在的问题1）实验模型的速度测量采用的是PIV设备，由于本次实验主要测量温度场，而速度场本身能够控制在合理范围内，并且PIV设备使用时间有限，只测量了一种工况，因此本次实验主要进行温度场的测量，速度场起辅助作用。（2）由于时间的关系，本实验没有对其他工况条件进行测量，有待完善。由于客观原因的限制，本课题还有许多地方有待完善及更深入的研究：五、项目经费使用说明：“西安交通大学本科生科研训练和实践创新基金”项目经费使用情况设备费材料费业务费7602140100设备清单序号设备名称型号用途单价数量小计（元）1玻璃转子流量计LZB-25测量系统送风量300元/个13002离心风机9