对房屋通风模型选取的试验研究

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1、垫!Z垒筮!至塑f蔓筮至12翅l湮酉建盐建筮皇塑型遮进对房屋通风模型选取的试验研究●赵佳蓓瓣广州番禺职业技术学院建筑工程学院，广东广州511483摘要：本试验的主要目的在于探讨如何找到合理的替换模型以及替换模型的各项参数如何选取能够满足替代原模型的要求。空气动力学的研究与实验的精确性是密不可分，因此，对提高试验精度的研究探讨十分有意义。关键词：房屋空气动力学试验模型阻力系数流体力学压强损失在房屋建筑的空气动力学试验中，往往需要同时测定速度、压强、摩阻系数等许多变量。比如如果要测定通过工具住宅的某个单元的具体风速的时候，因为速度

2、方向随机变化因素较大，导致很难直接测得。通过实验研究发现，可以通过替换模型增加内部管道的方法来解决这个问题，并可以使得随后在风洞中的试验得以简化。在流体力学与空气动力学的研究中，为了研究建筑物的通风情况，常常会研究气体通过建筑物门窗洞口等的具体流速。比如在某试验中使用带有两个洞口的小盒子来模拟带有门窗的简易居室的公寓。因为想要测出穿过此公寓盒子的风的流速，为了更好找到平均流速，考虑到空气运动的入口出口处的影响，使得速度在入口出口断面很难直接测得平均值。因此，本研究针对此问题，提出了更为精确简易地测量出入口出口处平均流速的办法。

3、图1待测平均流速的原模型1理论基础当流体遇到障碍物时，由于不可忽视的摩擦作用，其能量将会明显被削弱。如果不考虑温度的对模型局部气流的影响，根据伯努利的理论，有以下方程：若蝎+告=丢蝎+告+“。㈩瓦+2·+i2瓦+2z+画¨w【1)其中△n表示了从迎风处的断面1处到背风处断面2处气体总流在两过流断面间的单位重量流体平均的机械能损失，被称作压强损失。如果流速与位置高度恒定不变，即(v。=v：，z。=z：)，则h。：旦L生：垒(2)Pg即压强损失可以表示为压强的表达式。由达西一魏斯巴赫公式得，沿程压强损失表达如下：hf=入’寺’丢(

4、3)其中hf一沿程压强损失；入一沿程阻力系数；L一管长；v一断面平均流速；d一管径；g一重力加速度。而局部压强损失由实验得出其表达式、，2hi2‘‘云(4)其中：hl一局部压强损失；‘一局部阻力系数。因此，如果总压强损失主要为沿程水头损失与局部压强损失之和。(h。=hf+hi)，结合伯努利方程得：n。=鼍≠=訾=入·寺‘丢+e。专=c入·寺+e，‘丢即Ap=(x’寺+‘)‘p。等(5)即水头损失可以表示为与压强差有关的表达式。假设令x·寺+f=A，A为管内总阻力系数，就能推倒出总压强损失计算公式：·6·Ap=A·÷p；2(6)

5、2通过盒子的气流压强损失模拟试验为了使得流速的测量更为精确，在满足一定的前提条件下，我们为模拟的公寓内部加了一条管道以便测量。伴随着管道的作用，在一定程度上可以限制了人口出口处的气流方向，便可以用实验室中的热线风速仪等设备直接测出断面平均流速。只要测量得到的各数据结果与不带管道的原模型一致(或接近)，便可以使用带管道的模型替换掉原模型进行其他各种后续的试验研究。该试验目标是为了找到能够替换原模型的带管道的模型。因此根据前面理论基础公式(6)△p=A·÷西2，为了保证结果的正确性，要求(1)附加的管道各处断面与入口出口断面面积、

6、形状相同，从而保证平均流速与原模型一致；(2)空气从一端流入另一端流出时，带有管道的盒子需与原模型有相同或接近的总阻力系数A，从而表现成最终总压强损失△p是相同或接近的。其中要求(1)在试验模型的选取与制作中得以满足。要求(2)通过试验结果对比分析得出。2．1试验模型为了找到最适合替代原模型的管道样式，特做了以下各个模型进行对比分析。具体各测量模型如下：模型1：简易带有两开口的盒子(即内部不设管道原模型，做参照对比用)。该模型模拟的是一间8m×6m×3m的小公寓，盒子的尺寸以1／100制作，模拟的盒子长80mill，宽60mm

7、，高30mm。开E1大小皆为15ram宽，20ram高，模拟公寓两端门窗洞口(见图2)。≯酉}坦8．0图2模型I：简易带有两开口的盒子模型2：内部设直管道的盒子，管道各参数如图3所示。图3模型2：内部设直管道的盒子模型3：内部设s型管道的盒子，管道各参数如图4所示。模型4：内部设z型管道的盒子l，管道各参数如图5所示。模型5：内部设z型管道的盒子2，管道各参数如图6所示。进行指导和约束，在提高城镇化建设的同时，保证农民权益不会受到损害。参考文献[1]顾慧．苏州市城镇化进程中乡镇土地管理研究[D]．苏州大学[3]甘根红．城镇化进

8、程中的土地利用管理问题及对策探析[J]．科技资讯，2013(13)：211～212．[4]沈建新．城镇化进程中的土地利用管理问题及对策探析[J]．市场论坛，2010(12)：8—10．2015．作者简介：任雅明(1968年生)，上海市青浦区人，大专学历，研究方向：[2]汤仁天