使用 MATLAB 数值计算软件辅助 HVAC 工程设计和研究

使用 MATLAB 数值计算软件辅助 HVAC 工程设计和研究

一、用MATLAB数值计算软件辅助暖通空调工程设计与研究(论文文献综述)

唐姗彤[1](2021)在《严寒地区方舱医院送风系统气流组织模拟及能耗研究》文中研究说明

曲航欧[2](2021)在《冰场建筑能耗及热舒适性研究》文中研究指明

梁云[3](2021)在《PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究》文中认为在国家提出碳达峰和碳中和的时代背景下,发展太阳能开发利用技术意义重大;太阳能PVT热泵系统可以综合利用太阳能、空气热能和天空冷辐射热能,是近几年新兴的一种集热电冷和生活热水一体化的太阳能开发利用系统。我国幅员辽阔,各个气候区的气象条件和建筑冷热负荷差异较大,太阳能PVT组件及热泵系统受室外气象条件变化影响也较大,因此,为了在不同地区推广使用PVT热泵技术,就需要科学、合理的室外设计气象参数来服务于PVT热泵系统的工程设计;同时,PVT热泵机组的产能大小、设计容量、运行效率等也与室外气象参数密切相关,这也亟需研究PVT热泵机组的名义工况和室外设计工况参数等问题。为此,本文以补气增焓型PVT热泵系统冬夏室外设计工况参数及系统在不同工况下的经济性为研究重点,开展以下内容研究工作。首先,本文分析了补气增焓型PVT热泵系统的构成、运行模式及工作原理,建立了该系统的性能仿真数学模型,并验证了模型的准确性。针对PVT热泵机组的设计及性能评价要求,本文基于实验数据、国内外热泵标准和理论分析结果,提出了PVT热泵机组的制热和制冷名义工况。其次,利用PVT热泵系统制热、制冷循环的数学模型,仿真分析了其制热性能受室外空气温度、太阳辐射强度和风速的影响程度;选取我国不同气候区的代表城市,统计分析了其室外气象参数分布特征;利用仿真模型,对比分析了PVT热泵系统在按单一制热(或制冷)工况设计与设计日逐时多工况设计时的产能大小及差异性,提出了PVT热泵系统冬夏室外设计工况参数统计计算方法,得到了我国31个省市地区的PVT热泵系统室外设计工况参数。最后,本文提出了PVT热泵系统在工程应用中分别满足建筑热负荷和冷负荷需求时的热泵机组装机容量确定方法;基于PVT热泵机组制热和制冷循环数学模型,开发了MATLAB GUI环境下PVT热泵机组分别以制冷和制热为主的设备设计选型软件;利用该软件,分析了PVT热泵系统在名义工况、其它工况及不同运行模式下单位压缩机容量的制热和制冷性能,并以大连市某建筑为例,研究了PVT热泵系统的经济性。研究表明,首先,对于按满足用户冷负荷需求来选型设计的PVT热泵系统,其冷冻水设计出水温度越低,投资回收期越短;运行时间越短,投资回收期越长;对于按照用户制冷需求选型的PVT热泵机组,在选择热电冷三联机组时,其投资回收期较仅考虑制冷时减小很多,且运行时间越短,机组投资回收期越小。其次,对于按照用户热负荷选型的PVT热泵机组,投资回收期随设计出水温度的升高而减小,且随着运行时间的缩短,投资回收期延长;对于按照用热需求选型的PVT热泵机组,在选择热电冷三联机组时,投资回收期与热电机组相比投资回收期更短。因此,在进行PVT热泵机组设计选型时,要优先考虑热电冷三联供型机组。本文的研究为确定太阳能PVT热泵系统的制热、制冷名义工况提供了理论参考;本文计算得到的我国31个省市的冬季、夏季室外设计参数,为确定太阳能PVT热泵系统的应用推广提供了室外设计工况参数的参考数据。

董娜娜[4](2021)在《基于工作效率最大化的室内热环境控制研究》文中研究说明在现代社会中,人类一生绝大部分的时间都是在室内,办公或是日常生活,那么室内环境品质的高低会直接影响人们在室内一天的工作或休息状态。适宜的室内热环境会使人们保持心情舒畅,同时也有助于提高其工作效率,使其最大化。本文以北京市某高校一间教师办公室为实验场所,搭建实验台模拟办公环境并招募被试人员,采用了实验研究、理论分析和搭建控制系统的研究方法,探究了办公室内人员的工作效率与人体热感觉指标PMV的关系,并在实验分析结果的基础上提出一套使工作效率最大化的室内热环境控制系统。本文的主要研究成果如下:(1)实验测试与主观评价。本次研究将季节偏好纳入研究范围内,采用实验测试与主观评价相结合的方法,在供暖季对被试人员进行了任务测试和问卷自评,收集、处理数据后分析供暖季实验中有待改善的实验步骤,在过渡季、供冷季实验中进行测试方法的完善及实验数据的补充。(2)实验数据处理与结果研究。对实验数据进行了二次回归分析,得到了室内办公人员的工作效率与PMV之间的关系。发现室内办公人员工作效率、休息效率和热舒适都在偏好的环境下达到最高,而不是出现在热中性状态:被试者在供暖季偏好较暖的室内环境,在过渡季和供冷季偏好较凉的室内环境,但它们对应的最佳PMV值并不相同。(3)控制系统的搭建。在实验结果的基础上,提出了一种基于工作效率最大化的控制方法,以室内人员的工作效率、舒适度最大化为目标,进行室内环境控制,兼顾舒适度的要求。根据夏季、过渡季和冬季三个阶段中工作效率最大化时室内工作人员的工作效率-PMV关系,利用学习模型,控制PLC系统的动作调节。(4)运行效果估算。通过对该系统运行效果的估算发现,相对于传统的基于PMV指标的控制系统,该系统下室内人员的工作效率约提高5.4%,休息效率约提高3.17%,工作阶段舒适度约提高5.92%,休息阶段舒适度约提高5.62%。该系统不仅满足了对室内人员的工作效率、休息效率的提高,还为室内人员提供了更舒适的环境。本文可以为研究室内人员工作效率的影响因素提供一定的参考价值,提出的基于工作效率最大化的室内环境控制系统还需要进一步完善,该系统的搭键为人们提供一个更加高效、舒适的工作及学习环境具有积极意义。

姜影[5](2021)在《川西平原地区装配式建筑围护结构节能优化研究》文中研究说明随着经济的迅猛发展,中国能源匮乏的情况越来越明显,能源安全和节能减排尤其是针对建筑行业的节能研究已成为共同关注的热门焦点。目前,学者们主要集中在建筑节能设计方案、结构工艺和新能源利用等方面,建筑围护结构的节能研究较少且与相关的技术经济、室内人员安全等因素的研究更鲜有关注。将其与满足可持续发展的装配式建筑相结合的研究更是意义重大。本次研究旨补充外围护结构的属性因素与装配式建筑能耗的关系,且弥补设计师在节能方案取泽中节能设计和方案设计的脱节。本文以川西平原地区装配式建筑为研究对象,重点研究了装配式建筑围护结构的节能技术措施。为进一步了解装配式建筑外围护结构的热工性能,对川西平原地区装配式建筑生产基地和84栋已建装配建筑调研,参照国家标准和相关规范阙值分析调研数据得出:目前我国建筑倾向于房间大且通透模式,建筑物的窗墙比设置较大而不满足节能规范,且实际可开窗通风面积较小而忽略了室内人体安全性;建筑外围护结构热工性能不能满足地区节能标准和绿色建筑评价标准、节能技术种类少且应用率低。针对这些问题,首先依据调研情况选定围护构件样本,其次采用Open Studio建立基础模型,分别以建筑外墙、屋面、窗的保温层厚度、材料、构造和窗墙比为变量,对装配式建筑采暖空调负荷进行数值模拟,分析得出不同情况下外墙体三种保温材料厚度取值分别为:XPS-50mm、80mm;EPS-60mm、85mm;酚醛/PU-55mm、75mm,屋面分别为:XPS-40mm;酚醛/PU-35mm、40mm。外窗优先使用镀膜符合中空玻璃,考虑人体安全和舒适度,东、南、西、北向窗在满足规范要求下窗墙比取限值,并拟合出变量因素与建筑能耗的定量关系。在此基础上运用单变量多因素方差分析手段评定变量因素间相关性。最后,运用混合水平正交试验得到18种较优节能方案,取节能效果显着的前五种方案与原已建建筑节能方案进行效果对比,通过效益评价指标确定最佳节能方案A6B2best。综上所述,本文的研究成果和节能研究思路可以对川西平原地区装配式建筑的围护结构节能技术提供参考,推动建筑工业化在川西平原地区的进一步发展。

张勇[6](2021)在《大比重气体在排风柜中的流动特性和受控效果研究》文中研究指明柜式排风罩(排风柜)是一种针对特殊工艺过程中污染物排放的重要局部通风设备。排风柜排风口位置一般根据工艺操作有无热源确定,没有热源的冷工艺过程一般采用下排风口;有热源的热工艺过程常采用上排风口或上下同时排风的形式。风量的确定往往根据污染源散发有害物的毒性控制不同,选取典型的工作面风速进行设计计算,鲜有考虑污染物的比重效应。当工艺过程散发高浓度的大比重气体时,时常造成污染物外溢。若一味地增大排风量,即不能保证污染物的排除效果,又会造成能源大量浪费。因此,明确污染物的比重效应对排风柜内流场的影响,探究污染物比重效应与排风柜特征参数的关系,达到即节能又安全的目的,具有重要的理论价值和实际意义。本文针对上述问题,开展了大比重气体在排风柜中的流动特性和受控效果研究。影响排风柜控制效果的因素主要包含内部因素和外部因素。内部因素主要为排风柜内污染源的散发特性,排风柜的形式结构及排风量;外部因素主要为排风柜所在空间的边界条件带来的影响。本文在对比不同形式排风柜的基础上,选取下部排风式排风柜,通过计算流体力学(CFD)技术研究了在典型内部和外部影响因素条件下的流场特性和污染物排除效果。论文主要内容如下:(1)在数值模型验证的基础上,以常见大比重气体六氟化硫为例,采用控制工作面风速的方法确定排风量,对比了相同排风量和污染物释放浓度条件下上部排风、下部排风及上下同时排风三种排风柜内的气流分布特性。发现下排式排风柜更适合于大比重气体的排除,不存在显着外溢现象;而上排式和上下同时排风式,在工作面底部都存在外溢风险。因此,选择下排式作为主要研究对象。(2)针对影响排风柜对大比重气体控制效果的内部因素,如不同排风量,不同污染源种类,不同污染物释放速率及工作面不同压力情况下排风柜内的气流分布形式,并给出了下排式排风柜在排除大比重污染物时的排风量计算修正方法。(3)针对影响排风柜对大比重气体控制效果的外部因素,考虑排风柜所在房间的流动换热边界条件变化,如送风量、墙壁传热等对排风柜内气流分布的影响,结合排风量进一步验证(2)所给出的排风量计算修正方法。

卢彦羽[7](2021)在《高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究》文中研究指明随着城市化步伐的加快,高大空间已然成为民用场合特别是公共建筑中最重要的空间组织形式之一。但是,高大空间通高、体量大,内部空气流动过程复杂、热环境动态不均。在研究数据不足和研究手段不尽成熟的情况下,特别是面对热舒适性和建筑节能更高的要求,当前设计难以做到因时、因地制宜。区域模型能够作为宏观节点模型和微观计算流体力学模型(Computational fluid dynamics,CFD)的过渡方法,有效平衡计算效率和模拟精度,但是其模拟能力仍然不足,需要针对高大空间进一步挖掘应用潜力,特别是进行气流与能耗的耦合分析。因此,本课题以民用建筑高大空间为研究对象,采用现场实测、模型实验与区域模型相结合的研究方法,完善高大空间室内热环境理论,发展建筑微气候与能耗的辅助分析手段。首先,选取严寒地区典型中庭进行现场实测,总结高大空间室内环境的时空变化特征及其影响因素。于冬、夏季在中庭三维空间内布置大量温度测点,并主要采用动态能量平衡方法分析复杂气密性和建筑布局下逐时的无组织渗风规律。结果表明,即使在严寒地区,在夏季天窗透过太阳辐射的影响下,中庭内具有显着的热不均匀性,且顶部空间存在过热现象。冬季中庭采用地板采暖系统,室内环境较为均匀稳定,该气候区封闭式中庭总渗风量小于常规建筑,但相应耗热量却不容忽视。其次,通过缩尺模型实验分析高大空间热分层环境下的通风规律。参考实测研究的建筑原型和环境参数,综合考虑太阳辐射、室内热扰、围护结构传热等重要影响因素,根据相似理论还原高大空间整体的热分层环境,并且结合代表性点的分布式测试和整场可视化的粒子图像测速技术(Particle image velocimetry,PIV)进行测量。实验发现,多重热源热羽流和通风射流相互干扰,导致室内流场发生变形、能量重新分配。屋顶下附近存在一温度很高的浮力空气薄层,其对高大空间热分层和拔风起到重要作用。第三,在平衡计算精度和效率的情况下,构建高大空间动态区域模型计算体系。在高大空间内构建流体区域网络,采用简化的动量方程,引入流动路径长度、特征速度、表观粘度系数、热流量传输系数,从而对空气参数分布不均及沿程动能保留、转化与耗散的复杂流动现象进行求解。通过对前期测试和实验结果的理论分析,该计算模型拓展了高大空间中自然通风、自然渗风、机械通风、温度反馈耦合解析的模块,提高了模拟的可靠性和适用性。在此基础上,提出适用于该区域模型的耦合式算法,求解模型中速度-压力耦合问题,并采用线性化处理和能量泛函计算方法,对该病态问题正则化,从而保证计算效率和鲁棒性。第四,基于现场实测、缩尺模型PIV实验和CFD模拟,对复杂热边界条件下的自然对流、自然渗风、自然通风和机械通风四个工况,从计算精度和效率两个方面,展开高大空间室内热环境动态区域模型的校验与适应性分析。以及根据热分层流动和能量迁移规律,研究分析了高大空间区域模拟中的表观粘度系数、热流量传输系数、热分层边界条件、自适应区域划分策略。该评估方法与结果对今后高大空间的模拟工作具有良好的借鉴意义,尤其是PIV流动数据集为区域模型的特点分析提供了重要依据。最后,基于高大空间室内热环境动态区域模型,并结合De ST软件的建筑能耗动态计算模型,对存在双尺度流动和传热的整个高大空间建筑进行长期动态的联合仿真。前者对高大空间热状况进行细致的计算,后者则着眼于周围常规房间,并为前者提供必要的建筑模型和边界条件。模型耦合采用主控模式,海量数据通过FMI/FMU接口进行交换,并实行时序耦合迭代机制。并且将该耦合模型应用于寒冷地区办公中庭和夏热冬暖地区地下大型综合交通枢纽中,模拟动态不均的建筑能耗和优化分层空调方案。综上所述,本课题针对民用建筑高大空间,结合现场实测与缩尺模型PIV实验,总结分析了室内热环境动态不均的特征及其影响因素。在保证计算精度和模拟效率的前提下,构建了高大空间动态区域模型计算体系,并将其与建筑能耗全年动态计算模型相耦合。从而为优化室内环境、提高生活质量、及实现社会可持续发展,提供一定的理论指导和技术支撑。

李睿[8](2021)在《长春某集中供热管网设计与运行优化研究》文中进行了进一步梳理随着我国城镇化进程不断推进,建筑能耗呈逐年上升趋势,而集中供热是目前建筑耗能里最具节能潜力的部分。通常在集中供热管网设计过程中,仅凭经验设计会使得管网前期投资增加,进而导致运行阶段存在水力失调的问题,难以满足管网安全性与经济性要求。另外,运行调节过程中供热量和热负荷不匹配问题,使得水泵能耗过高,能源浪费严重。对集中供热管网进行管路设计优化可以最大限度降低建设和运行成本;而管网的运行调节优化可以提高安全可靠性,提升供热品质,降低供热成本。因此,集中供热管网的设计运行调节优化对满足我国节能减排的要求具有重要意义。本文以长春第三热电厂某集中供热管网为研究对象,对其设计与运行优化展开了相关研究。首先,对管网的工程信息汇总分析,并应用EPANET软件建立管网拓扑模型,对现有管网管路设计进行验证。以管网的年折算费用为目标函数,应用遗传算法构建了管网设计优化模型,对管网进行管路设计优化。对比分析采用不同变异概率、交叉概率、电价以及负荷率时对管径优化的影响规律及对整个优化数学模型求解结果的影响。对比结果显示:变异概率为0.1,交叉概率为0.4时,管网投资年折算费用最低为901.15万元,且优化了管路中存在问题的管段。通过电力价格的变化和管网负荷率的变化对管径优化的影响分析,验证了管网管路设计优化方案具有通用性。其次,结合网络图论和回路矩阵计算模型,建立了管网水力工况数学模型,采用MKP法对回路矩阵进行求解,并利用Hac Net软件校核该算法的准确性,由此对管网水力失调和其产生的原因进行了详细分析,并提出相应的提高管网水力稳定性的措施。本文采用python编程语言编写水力初调节模拟分析软件,该软件可实现智能寻优水力平衡,应用该软件对管网初调节分析优化,在水力初调节前,该供热管网的35个换热站,高达20个存在水力失调现象,经工程现场水力调节后,全部用户均达到水力平衡。再次,基于管网2019-2020采暖季的运行工况统计分析,结合水泵并联变频运行的综合效率和变负荷水泵节能运行策略,对管网采用质调节、量调节以及两阶段和三阶段的变流量质调节进行分析,绘制了管网流量、供回水温度及温差变化曲线;并以循环泵耗电量最小为目标,优化出四种不同运行调节方式下管网最佳调节方式。结果显示:管网采用三阶段变流量质调节的能耗最低,与质调节方式相比电耗节约46.9%。最后,在管网运行调节过程中,水泵采用不同变频运行调节方式时,水泵的效率、功率和能耗都有所不同。本文结合试验系统,分析水泵在不同变频模式下以及不同管网负荷率下,随着频率的变化,水泵装置的功率及效率的变化情况,分析得出同步变频运行模式优于异步变频与定变结合模式。

胡鹏程[9](2021)在《新型对流强化型辐射换热器供冷性能及室内热舒适研究》文中研究说明辐射空调具有热舒适性高、适用于高温冷水工况的优点,但既有辐射末端存在单位面积供冷能力低、易凝露的问题。为提高辐射末端的供冷能力和防凝露能力,本文提出一种新型对流强化型管板式辐射换热器。本文通过实验和模拟的方法研究了影响该对流强化型辐射换热器供冷性能的关键因素以及采用该对流强化型辐射换热器时的室内热环境与热舒适性。本文主要工作内容如下:设计并搭建了新型对流强化型管板式辐射换热器供冷性能实验台,研究换热器送风静压箱高度、辐射孔板孔径、送风量、送风温度、供水温度与新型辐射末端供冷性能间的相关性。利用实验数据拟合出该对流强化型辐射换热器在辐射孔板孔径分别为5mm、7.5mm、10mm时的供冷量计算公式。针对对流强化型管板式辐射换热器的传热物理过程建立了数学模型,并对数学模型进行了数值求解。将实验结果与模拟结果进行对比发现,二者吻合度较高,验证了所建数学模型的正确性。基于所建立的数学模型,对新型对流强化型管板式辐射换热器供冷性能进行研究。分析了送风速度(送风量)、送风温度、孔板发射率、高温冷水盘管供水温度对该新型对流强化型管板式辐射换热器供冷性能的影响。研究结果表明,与传统的地板辐射供冷和毛细管辐射供冷相比,新型对流强化型管板式辐射换热器的供冷能力有较大提升。基于所建立的数学模型,研究了基于新型对流强化型管板式辐射换热器的空调室内热环境与热舒适性,主要包括新型对流强化型管板式辐射换热器在不同送风速度(送风量)、不同送风温度、不同孔板发射率、不同高温冷水盘管供水温度时室内热环境与室内的热舒适性。此外,研究结果表明,辐射顶板的靠窗区域为易结露区域,除此区域外的其他区域所铺设的辐射孔板下方会形成低温气流层,可起到一定的防凝露作用。综上所述,本文所提出的对流强化型管板式辐射换热器具有良好的供冷性能,可有效提高室内温度均匀性,室内热舒适性良好。本文的研究可为辐射空调供冷技术的应用与发展提供技术支持,为我国建筑节能减排做出贡献。

武振东[10](2021)在《基于LCA的内蒙古中部太阳能—生物质能供暖系统优化研究》文中指出我国北方农村冬季供暖大部分采用散煤燃烧,因燃烧粗放,排放了大量烟气、烟尘、颗粒物等污染物,成为北方冬季雾霾现象的主要原因之一;另一方面,广大农村田间存在大量的可用生物质燃料,属于“碳中和”的能源,并没有得到合理有效利用,其中作物秸秆被露天焚烧产生烟尘和烟气,反而造成了环境污染;再有我国北方大部分地区有着较为丰富的太阳能资源,也没有得到充分利用。据此论文基于北方农村地区现有的供暖方式及存在的问题,依靠丰富的太阳能资源和生物质资源,提出使用太阳能-生物质能供暖系统用于该地区的清洁供暖。首先,论文基于生命周期评价理论,建立了完整的太阳能-生物质能供暖系统的经济成本、化石能源消耗和温室气体排放的模型;之后以内蒙古中部呼和浩特地区某农宅为供暖对象,利用TRNSYS系统模拟软件建立了太阳能-生物质能供暖系统模型,对系统在供暖季期间的运行情况进行仿真模拟,模拟得出系统运行期间的能耗和供暖效果;然后,在此基础上统计出系统生命周期的经济成本、化石能源消耗和温室气体排放;最后从系统生命周期经济成本、化石能源消耗、温室气体排放的角度,利用Hooke-Jeeves算法对太阳能-生物质能供暖系统的关键设计参数太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、生物质锅炉额定热功率和太阳能集热器倾角进行动态优化匹配。研究结果表明:1、通过对呼和浩特地区典型农宅太阳能-生物质能供暖系统整个供暖季的模拟结果可知,整个供暖季室内温度大部分分布在16℃~22℃,且供暖季的室内温度均高于14℃,满足用户的供暖要求且系统运行效率高。2、呼和浩特地区典型农宅太阳能-生物质能供暖系统生命周期的经济成本为10.41万元,化石能源消耗为223.14GJ,温室气体排放为19.67 t CO2,eq。3、从系统生命周期经济成本、化石能源消耗、温室气体排放的角度,利用Hooke-Jeeves算法对太阳能-生物质能供暖系统的四个关键参数进行动态优化匹配,分析优化结果,得到系统关键参数的设计原则:系统水箱容积与太阳能集热器面积之比为62~101L/m2,太阳能集热器倾角为φ+18°(φ为当地纬度),生物质锅炉的额定热功率应设置为供暖季瞬时最大热负荷的1.23~1.27倍。生物质锅炉额定热功率、太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、太阳能集热器倾角对系统生命周期经济成本、化石能源消耗和温室气体排放的影响依次降低。以上研究结果可为太阳能-生物质能供暖系统在该地区同类型工程的设计选型提供参考。

二、用MATLAB数值计算软件辅助暖通空调工程设计与研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用MATLAB数值计算软件辅助暖通空调工程设计与研究(论文提纲范文)

(3)PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 太阳能光伏光热一体化技术现状分析
        1.2.2 太阳能热泵技术研究进展及现状分析
        1.2.3 典型气象年数据选取方法研究进展
        1.2.4 热泵设计工况及适用性分析研究现状
    1.3 主要研究内容及研究思路
        1.3.1 现有研究问题总结
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 研究思路
2 PVT热泵名义工况及数学模型建立
    2.1 PVT热泵设备系统构成及运行模式分析
        2.1.1 PVT热泵设备系统构成
        2.1.2 PVT热泵机组运行模式及工作原理
    2.2 PVT热泵设备冬夏名义工况的确定
        2.2.1 PVT热泵设备运行模式的选择
        2.2.2 PVT热泵设备的名义工况
    2.3 PVT热泵系统产能数学模型的建立
        2.3.1 涡旋式喷气增焓压缩机数学模型
        2.3.2 壳管式冷凝器数学模型
        2.3.3 电子膨胀阀数学模型
        2.3.4 PVT集热器数学模型
        2.3.5 经济器数学模型
        2.3.6 模型准确性验证
    2.4 本章小结
3 PVT热泵系统冬季供热室外设计工况研究
    3.1 室外气象参数对PVT热泵制热性能影响分析
        3.1.1 室外温度对PVT热泵制热性能的影响
        3.1.2 太阳辐射强度对PVT热泵制热性能的影响
        3.1.3 风速对PVT热泵制热性能的影响
    3.2 典型地区冬季供热室外气象参数分析
        3.2.1 典型地区室外温度分布特性分析
        3.2.2 典型地区太阳能资源分布特性分析
        3.2.3 典型地区风速分布特性分析
        3.2.4 PVT热泵单一工况与逐时工况产能对比分析
    3.3 PVT热泵冬季设计日室外逐时温度确定方法
        3.3.1 冬季供热典型气象年室外气象参数的确定
        3.3.2 冬季供热室外逐时温度确定方法
    3.4 PVT热泵冬季设计日室外逐时太阳辐射强度确定方法
        3.4.1 冬季供热室外逐时太阳辐射强度确定方法
        3.4.2 风速和设计安装角设计参数确定方法
        3.4.3 不同地区PVT热泵冬季设计日室外逐时气象参数
    3.5 本章小结
4 PVT热泵系统夏季供冷室外设计工况研究
    4.1 PVT热泵制冷性能与室外气象参数的关系分析
        4.1.1 风速对PVT热泵制冷性能的影响
        4.1.2 室外温度对PVT热泵制冷性能的影响
    4.2 典型地区夏季供冷室外气象参数特性分析
        4.2.1 典型地区夏季室外温度分布特性分析
        4.2.2 典型地区夏季夜间风速分布特性分析
        4.2.3 PVT热泵单一工况与逐时工况产能对比分析
    4.3 PVT热泵夏季供冷室外设计参数确定方法
        4.3.1 夏季制冷设计室外温度确定方法
        4.3.2 夏季制冷风速的确定方法
        4.3.3 不同地区PVT热泵夏季设计室外气象参数
    4.4 本章小结
5 基于冬夏设计工况参数的PVT热泵选型及经济性分析
    5.1 PVT热泵系统经济性分析方法
        5.1.1 PVT热泵系统收益评估
        5.1.2 PVT热泵系统初投资与运行费用评估
        5.1.3 PVT热泵系统投资回收期计算
    5.2 基于热负荷设计的PVT热泵系统选型方法
    5.3 基于冷负荷设计的PVT热泵系统选型方法
    5.4 PVT热泵系统设计选型软件的开发
        5.4.1 Matlab与 GUI开发环境介绍
        5.4.2 基于热负荷设计选型PVT热泵的软件界面开发
        5.4.3 基于冷负荷设计选型PVT热泵的软件界面开发
    5.5 本章小结
6 冬夏运行参数变化对PVT热泵选型及经济性的影响分析
    6.1 运行参数变化对PVT热泵制冷选型及经济性的影响分析
        6.1.1 不同运行工况下单位装机容量制冷量及性能系数计算
        6.1.2 不同工作模式下单位装机容量制冷量及性能系数计算
        6.1.3 经济性分析
    6.2 运行参数变化对PVT热泵供热选型及经济性的影响分析
        6.2.1 不同运行工况下单位装机容量制热量及性能系数计算
        6.2.2 不同工作模式下单位装机容量制热量及性能系数计算
        6.2.3 经济性分析
    6.3 本章小结
7.结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点论述
    7.3 展望
参考文献
附录A PVT热泵在全国各地区冬季设计日逐时气象参数
附录B PVT热泵在全国各地区夏季设计气象参数
攻读硕士学位期间发表学术论文、申请专利与所获奖励
致谢

(4)基于工作效率最大化的室内热环境控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 室内热环境与工作效率
        1.1.2 工作效率的评价方法
        1.1.3 室内热环境控制研究
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 室内环境与工作效率关系的研究现状
        1.2.2 室内环境控制系统的研究现状
    1.3 研究创新点和内容
        1.3.1 创新点
        1.3.2 研究内容
    1.4 本章小结
第二章 室内热环境对人员工作效率的实验研究
    2.1 实验台搭建
        2.1.1 实验台地理位置
        2.1.2 实验台概况
    2.2 实验工具
        2.2.1 手环
        2.2.2 认知任务
        2.2.3 主观问卷
    2.3 被试人员的招募
        2.3.1 招募过程
        2.3.2 被试人员基本信息
    2.4 实验过程
        2.4.1 供暖季实验过程
        2.4.2 供暖季实验存在的问题及改进计划
        2.4.3 过渡季实验过程
        2.4.4 供冷季实验过程
    2.5 本章小结
第三章 实验结果分析
    3.1 供暖季实验结果
        3.1.1 生理数据分析
        3.1.2 自我报告数据分析
        3.1.3 认知任务数据分析
        3.1.4 供暖季实验总结
    3.2 过渡季实验结果
        3.2.1 生理数据分析
        3.2.2 自我报告数据分析
        3.2.3 认知任务数据分析
        3.2.4 过渡季实验总结
    3.3 供冷季实验结果
        3.3.1 生理数据分析
        3.3.2 自我报告数据分析
        3.3.3 认知任务数据分析
        3.3.4 供冷季实验总结
    3.4 本章小结
第四章 基于工作效率最大化的控制系统
    4.1 关于室内环境控制系统的基础理论
    4.2 基于工作效率最大化的PLC控制系统设计概述
        4.2.1 信息收集模块
        4.2.2 智能控制模块
        4.2.3 末端执行模块
        4.2.4 PLC控制
    4.3 具体实施案例说明
    4.4 控制逻辑
        4.4.1 强化学习算法
        4.4.2 控制流程
        4.4.3 MATLAB程序解释
    4.5 本章小结
第五章 控制系统运行效果估算
    5.1 工作效率提升估算
    5.2 休息效率提升估算
    5.3 工作阶段舒适度提升估算
    5.4 休息阶段舒适度提升估算
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
在学期间的研究成果
致谢

(5)川西平原地区装配式建筑围护结构节能优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内、外研究动态
    1.3 研究意义、目的与内容
第2章 装配式建筑能耗影响因素的相关分析
    2.1 川西平原地区装配式建筑节能设计概述
    2.2 装配式建筑节能的相关影响因素与调研分析
    2.3 本章小结
第3章 相关研究基础
    3.1 建筑能耗分析方法
    3.2 能耗模拟软件
    3.3 模拟方法设定
    3.4 模型边界条件
    3.5 本章小结
第4章 装配式建筑围护结构属性参数的能耗模拟研究
    4.1 建筑外墙热工性能与能耗的关系
    4.2 建筑屋面热工性能与能耗的关系
    4.3 外窗类型及窗墙比对冷热负荷量的影响
    4.4 本章小结
第5章 实例分析
    5.1 装配式建筑概况和围护结构基本组成
    5.2 方案设置
    5.3 装配式建筑节能优化分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间论文成果

(6)大比重气体在排风柜中的流动特性和受控效果研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号表
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的
    1.4 研究方法与技术路线
2.排风柜原理及大比重气体排风柜通风数值计算方法
    2.1 排风柜内污染物排风量确定
        2.1.1 工作面控制风速采用平均速度
        2.1.2 工作面控制风速采用修正的最小风速
    2.2 排风柜通风数值计算方法简介
    2.3 模型假设及物理模型
        2.3.1 模型假设
        2.3.2 物理模型
    2.4 控制方程及边界条件
        2.4.1 控制方程
        2.4.2 湍流模型
        2.4.3 边界条件
    2.5 网格划分与方程的离散
        2.5.1 网格划分
        2.5.2 方程离散及数值计算方法
    2.6 排风柜的评价指标
    2.7 三种排风柜模拟结果对比分析
    2.8 本章小结
3.下排式排风柜的数值模拟及控制效果研究
    3.1 模型可行性验证
    3.2 排风柜性能参数及污染源强度对排风效率的影响
        3.2.1 排风量
        3.2.2 污染源强度
        3.2.3 污染源种类
        3.2.4 工作面压力
    3.3 对排风量的修正
    3.4 本章小结
4.下排式排风柜放置于房间中的数值模拟及控制效果研究
    4.1 模型可行性验证
    4.2 改变房间排风量对排风效率的影响
    4.3 壁面无热量对排风效率的影响
    4.4 壁面有热量对排风效率的影响
    4.5 对风量修正的验证
    4.6 本章小结
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
硕士研究生在读期间主要成果

(7)高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
物理量名称及符号表
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 高大空间室内热环境与能耗研究现状
        1.2.2 区域模型研究现状
        1.2.3 高大空间实测与实验研究现状
        1.2.4 国内外研究现状总结与分析
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 高大空间室内热环境的现场实测研究
    2.1 引言
    2.2 测试地点与时间
    2.3 测试方案与仪器
        2.3.1 室内热环境测试方案
        2.3.2 自然渗风测试方案
    2.4 测试结果与分析
        2.4.1 室内热环境测试结果
        2.4.2 冬季自然渗风测试结果
    2.5 本章小结
第3章 高大空间室内热环境的缩尺模型PIV实验研究
    3.1 引言
    3.2 缩尺模型实验方案
        3.2.1 模型相似理论
        3.2.2 模型实验台概述
    3.3 模型实验测量方案
        3.3.1 代表性点分布测试
        3.3.2 PIV整场测试
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 实验结果
        3.4.2 实验误差分析
    3.5 本章小结
第4章 高大空间室内热环境动态区域模型的建立与算法研究
    4.1 引言
    4.2 高大空间室内热环境动态区域模型的理论构建
        4.2.1 速度传播区域模型
        4.2.2 热压通风模型
        4.2.3 风压通风模型
        4.2.4 自然渗风模型
        4.2.5 机械通风模型
        4.2.6 温度反馈耦合解析模型
    4.3 高大空间室内热环境动态区域模型的编程运算
        4.3.1 区域模型计算体系算法流程
        4.3.2 流体区域网络构建
        4.3.3 区域模型求解方法
        4.3.4 数值解法和参数设定
    4.4 本章小结
第5章 高大空间室内热环境动态区域模型的校验与适用性分析
    5.1 引言
    5.2 高大空间室内热环境动态区域模型的验证
        5.2.1 基于自然对流工况
        5.2.2 基于自然渗风工况
        5.2.3 基于机械通风工况
        5.2.4 基于热压通风工况
        5.2.5 与CFD和经验模型的对比验证
    5.3 高大空间室内热环境动态区域模型参数的优化设定
        5.3.1 表观粘度系数
        5.3.2 热流量传输系数
        5.3.3 墙体边界设定
        5.3.4 区域划分方式
    5.4 本章小结
第6章 基于高大空间室内热环境区域模型的建筑能耗动态模拟研究
    6.1 引言
    6.2 建筑能耗动态计算模型与DEST软件概述
        6.2.1 建筑能耗动态计算模型
        6.2.2 DeST软件
    6.3 高大空间室内热环境区域模型与DEST的动态耦合方案
        6.3.1 模型耦合方法
        6.3.2 数据交互方式
    6.4 高大空间室内热环境与能耗耦合模拟的应用案例
        6.4.1 寒冷地区办公中庭的建筑能耗模拟
        6.4.2 夏热冬暖地区交通枢纽的分层空调模拟
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(8)长春某集中供热管网设计与运行优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 管网设计优化研究现状
        1.2.2 水力平衡研究现状
        1.2.3 管网运行调节研究现状
    1.3 本文主要研究内容及技术路线
第2章 集中供热管网管路设计优化
    2.1 工程概况及管网简化
    2.2 EPANET对管网管路设计的验证
        2.2.1 EPANET软件水力计算模型
        2.2.2 管网数据交互平台的建立
        2.2.3 供热管网拓扑模型建立
        2.2.4 管网拓扑模型校核
        2.2.5 EPANET管网管路分析
    2.3 管路设计优化
        2.3.1 管网优化目标函数
        2.3.2 优化设计约束条件
        2.3.3 优化设计求解方法
    2.4 管网管路设计优化在实际工程中的应用
        2.4.1 不同交叉与变异概率的管路设计优化
        2.4.2 不同电价下的管路设计优化
        2.4.3 不同负荷下的管路设计优化
    2.5 本章小结
第3章 集中供热管网初调节及水力平衡分析
    3.1 管网水力计算
        3.1.1 管网水力计算理论基础
        3.1.2 管网水力计算工程实例
    3.2 管网水力平衡及水力失调
        3.2.1 水力失调概念
        3.2.2 水力失调产生的原因
        3.2.3 水力失调分类
        3.2.4 水力调节方法
    3.3 模拟分析数学模型
        3.3.1 管网的数学描述
        3.3.2 管网水力计算数学模型求解分析
        3.3.3 模拟分析初调节法
        3.3.4 模拟分析初调节软件
    3.4 模拟分析初调节法在实际工程中的应用
        3.4.1 应用Hac Net对 MKP法流量校核
        3.4.2 模拟分析初调节法
    3.5 本章小结
第4章 集中供热管网运行调节优化
    4.1 供热管网运行调节方式及模型
        4.1.1 供热管网运行调节方式
        4.1.2 水泵能耗模型
        4.1.3 供热管网运行调节模型
    4.2 供热管网运行调节优化工程实例分析
        4.2.1 管网运行调节现状分析
        4.2.2 水泵变频优化及数据库的建立
        4.2.3 运行调节优化
    4.3 管网水泵运行调节的试验研究
        4.3.1 试验系统介绍
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 并联水泵同步变频试验研究
        4.3.4 并联水泵异步变频试验研究
        4.3.5 并联水泵定变结合试验研究
        4.3.6 并联水泵变频节能分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(9)新型对流强化型辐射换热器供冷性能及室内热舒适研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
        1.3.3 国内外研究现状总结与分析
    1.4 本文主要研究内容
第2章 对流强化型管板式辐射换热器供冷性能实验研究
    2.1 实验目的
    2.2 实验原理
    2.3 实验台搭建
        2.3.1 新型对流强化型管板式辐射换热器
        2.3.2 测点布置与数据采集系统
    2.4 实验方案
    2.5 实验数据处理
        2.5.1 换热器传热过程分析与供冷量计算
        2.5.2 送风量
    2.6 误差分析
        2.6.1 直接误差
        2.6.2 间接误差
    2.7 实验结果与数据处理
        2.7.1 实验结果
        2.7.2 供冷性能影响因素分析
        2.7.3 换热器总供冷量公式拟合
        2.7.4 温度场分析
    2.8 本章小结
第3章 对流强化型管板式辐射换热器数学模型建立及验证
    3.1 数值模拟方法
    3.2 物理模型
    3.3 数学模型
        3.3.1 质量守恒方程
        3.3.2 动量守恒方程
        3.3.3 能量守恒方程
        3.3.4 湍流模型
        3.3.5 辐射模型
    3.4 网格划分
    3.5 边界条件
    3.6 实验与模拟结果对比与分析
        3.6.1 供冷量对比与分析
        3.6.2 温度分布对比与分析
    3.7 本章小结
第4章 对流强化型管板式辐射换热器性能及其影响因素研究
    4.1 新型对流强化型管板式辐射换热器实际工程应用中的供冷原理
    4.2 物理模型
    4.3 网格划分
    4.4 边界条件
    4.5 供冷性能分析指标
        4.5.1 供冷量
        4.5.2 对流换热系数
    4.6 模拟结果分析
        4.6.1 送风速度对供冷性能的影响
        4.6.2 辐射孔板发射率对供冷性能的影响
        4.6.3 高温冷水盘管温度对供冷性能的影响
        4.6.4 送风温度对供冷性能的影响
    4.7 本章小结
第5章 对流强化型管板式辐射换热器供冷室内热舒适性研究
    5.1 物理模型
    5.2 网格划分
    5.3 边界条件
    5.4 室内热舒适性评价指标
        5.4.1 温度场
        5.4.2 速度场
        5.4.3 PMV-PPD指标
    5.5 模拟结果分析
        5.5.1 送风速度对室内热环境影响
        5.5.2 送风温度对室内热环境影响
        5.5.3 孔板发射率对室内热环境影响
        5.5.4 高温冷水盘管温度对室内热环境影响
    5.6 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间个人学术成果
致谢

(10)基于LCA的内蒙古中部太阳能—生物质能供暖系统优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 太阳能资源和生物质资源
    1.3 课题研究目的及意义
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 太阳能-生物质能供暖系统的国内外研究现状
        1.4.2 生命周期评价的方法在太阳能和生物质能方面的国内外研究现状
    1.5 课题研究内容及方法
    1.6 技术路线
第二章 太阳能-生物质能供暖系统生命周期评价模型
    2.1 生命周期评价理论
    2.2 研究范围及假定条件
        2.2.1 研究范围
        2.2.2 假定条件
    2.3 系统原材料和终端能源消耗的清单
        2.3.1 集热系统
        2.3.2 生物质锅炉
        2.3.3 蓄热水箱
        2.3.4 末端供暖设备及附属设备
    2.4 系统生命周期经济成本的数学模型
    2.5 系统生命周期化石能源消耗和温室气体排放的数学模型
    2.6 本章小结
第三章 太阳能-生物质能供暖系统模型的建立与运行仿真分析
    3.1 TRNSYS模拟软件及主要模块的数学模型
    3.2 典型农宅负荷模拟分析
        3.2.1 农宅围护结构的主要参数
        3.2.2 农宅所在地气候特征
    3.3 太阳能-生物质能供暖系统方案
        3.3.1 太阳能-生物质能供暖系统组成
        3.3.2 太阳能-生物质能供暖系统模型的建立
        3.3.3 系统参数设计
        3.3.4 系统的运行控制方案
    3.4 系统模拟时间步长独立性验证
    3.5 供暖系统运行模拟结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 太阳能-生物质能供暖系统的生命周期评价
    4.1 系统原材料和终端能源消耗的清单分析
        4.1.1 集热系统
        4.1.2 生物质锅炉系统
        4.1.3 蓄热水箱
        4.1.4 末端供暖设备及附属设备
    4.2 系统生命周期的经济成本
    4.3 系统生命周期的化石能源消耗和温室气体排放
    4.4 本章小结
第五章 太阳能-生物质能供暖系统的优化
    5.1 优化算法理论
    5.2 Genopt优化软件
    5.3 优化仿真平台的搭建
    5.4 优化变量的确定及参数设置
    5.5 优化目标函数的约束条件
    5.6 以系统生命周期经济成本最低为目标进行设计优化
        5.6.1 优化目标函数
        5.6.2 优化结果
        5.6.3 优化结果分析
        5.6.4 敏感性分析
    5.7 以系统生命周期化石能源消耗最少为目标进行设计优化
        5.7.1 优化目标函数
        5.7.2 优化结果
        5.7.3 优化结果分析
        5.7.4 敏感性分析
    5.8 以系统生命周期温室气体排放最少为目标进行设计优化
        5.8.1 优化目标函数
        5.8.2 优化结果
        5.8.3 优化结果分析
        5.8.4 敏感性分析
    5.9 本章小结
结论及展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果
个人简历

四、用MATLAB数值计算软件辅助暖通空调工程设计与研究(论文参考文献)

  • [1]严寒地区方舱医院送风系统气流组织模拟及能耗研究[D]. 唐姗彤. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [2]冰场建筑能耗及热舒适性研究[D]. 曲航欧. 华北理工大学, 2021
  • [3]PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究[D]. 梁云. 大连理工大学, 2021
  • [4]基于工作效率最大化的室内热环境控制研究[D]. 董娜娜. 北方工业大学, 2021(01)
  • [5]川西平原地区装配式建筑围护结构节能优化研究[D]. 姜影. 四川师范大学, 2021(12)
  • [6]大比重气体在排风柜中的流动特性和受控效果研究[D]. 张勇. 西安建筑科技大学, 2021(01)
  • [7]高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究[D]. 卢彦羽. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [8]长春某集中供热管网设计与运行优化研究[D]. 李睿. 东北电力大学, 2021(09)
  • [9]新型对流强化型辐射换热器供冷性能及室内热舒适研究[D]. 胡鹏程. 北京建筑大学, 2021(01)
  • [10]基于LCA的内蒙古中部太阳能—生物质能供暖系统优化研究[D]. 武振东. 内蒙古工业大学, 2021(01)

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使用 MATLAB 数值计算软件辅助 HVAC 工程设计和研究
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