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于延磊研究了分段式水平循环气幕对通过门的热压驱动渗透风的空气动力学密封
[发布时间]: 2023-12-03[阅读次数]: 131


近期,课题组博士生于延磊(导师:高军教授)将分段式水平循环气幕对热压驱动渗透风的阻隔效应的研究成果发表在Building and EnvironmentQ1IF7.4)。该研究提出了一种新型分段式水平循环气幕(SRHAC),以降低室内外温差驱动的渗透风造成的空调系统负荷。

引用: Yu Y, Xia Y, Xu Y, Gao J, Aerodynamic sealing using a segmented recirculating horizontal air curtain for buoyancy-driven flows in doorways, Building and Environment (2023), doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2023.111028.

在冷库等室内外存在较大温差的环境中,通过门会形成热压驱动的渗透风,由此造成了不可忽视的渗透负荷。本研究提出了一种分段式水平循环气幕(SRHAC)来应对热压沿高度方向的分布特性,并回收气幕射流在流动过程中夹带的冷量。具体来说,SRHAC是通过垂直安装的矩形喷嘴形成平面湍流冲击射流。出风喷嘴被分成若干段以独立调节出风速度与角度。门框对侧的回风口对气幕射流进行回收,并利用回风管道实现再循环。

在这项研究中,通过考虑结构、运行和环境参数来研究SRHAC的空气动力学密封性能。正交分析表明,射流流速、喷嘴宽度和出风角度是影响SRHAC热分离效率的重要因素。增加射流流速和减小喷嘴宽度会导致射流动量通量增加,从而提高热分离效率,最高效率为75.9%。沿高度分别设置三个分段的射流参数,可将热分离效率提高16.5%。两段式、三段式和五段式SRHAC的最大效率分别为83.6%87.3%90.3%。即使室内外温差在32-57℃之间变化,SRHAC的热分离效率也保持相对稳定。研究结果证明,SRHAC是一种创新且高效的节能装置,其降低的建筑渗透负荷与自身能耗之比高达110.9

以下为论文中部分结果:

1 SRHAC的应用场景和结构细节示意图


2 正交实验结果:各影响因素水平对应的热分离效率分布


3 SRHAC的热分离效率随两侧温差波动而保持稳定


Copyright@ 同济大学张旭教授课题组