西安交通大学本生科研创新项目.ppt

LOGO 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 Advantech WebAccess5.0 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 Contents Contents Contents 三维坐标架控制系统 Click to add Text Click to add Text Click to add Text Click to add Text 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 O Z轴 Y轴 X轴 4 实验 PIV实验 EXPERIMENT 1. 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 1 80 5.4 0.11 25.4 关闭 2 80 5.4 0.11 24.2 关闭 3 80 5.4 0.11 23.5 关闭 4 80 5.4 0.11 22.5 关闭 5 80 4 0.08 21.6 关闭 6 40 4 0.08 21.4 关闭 7 40 5.4 0.08 21.8 关闭 三、实验数据的处理及分析 1 2 3 4 5 6 7 温度场实验结果分析： 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。 1 2 3 4 5 6 速度场实验结果分析： 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 760 2140 100 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 1 300 2 离心 风机 9-04系列NO6.3D 为系统提供动力及风量 300元/个 1 300 3 阀门 —— 控制、调节管道流量 40元/个 4 160 合计 760 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 项目名称：  高大建筑中庭热湿环境控制的物理模型试验 LOGO