群體建筑環(huán)境中的風(fēng)能利用效能研究

【摘要】：隨著城市現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,密集建筑群的體型、布局已經(jīng)成為影響建筑環(huán)境中風(fēng)能利用的重要因素。相鄰建筑之間的相互干擾,使得流態(tài)異常復(fù)雜,對(duì)其進(jìn)行研究具有重要意義。本文從建筑環(huán)境中的風(fēng)能利用出發(fā),研究了不同平面、不同立面布局下建筑物的集風(fēng)效能,并分析了垂直軸風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)的影響。 本文首先研究了平面布局對(duì)風(fēng)能效應(yīng)的影響,用計(jì)算流體力學(xué)的方法對(duì)建筑群周?chē)L(fēng)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬,比較了不同體型的建筑物側(cè)排集風(fēng)效能,分析了七種不同平面布局下,建筑群屋頂及側(cè)排的可利用風(fēng)能,總結(jié)出有利于提高風(fēng)能利用的建筑體型及排布方式。 其次,論文對(duì)兩座串聯(lián)布置的高層建筑周?chē)L(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了研究,通過(guò)改變建筑的高差、間距、寬度以及屋頂形式,找到了影響目標(biāo)建筑屋頂風(fēng)速的關(guān)鍵因素。 為了研究風(fēng)力機(jī)安裝后對(duì)建筑風(fēng)場(chǎng)的影響,論文進(jìn)一步運(yùn)用滑移網(wǎng)格的方法通過(guò)二維數(shù)值模擬了小型垂直軸風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)情況,得到了相應(yīng)的風(fēng)場(chǎng)分布,總結(jié)了風(fēng)力機(jī)尾流速度與葉尖比的關(guān)系。 最后,論文以杭州市錢(qián)江新城的市民中心為群體建筑實(shí)例,研究其風(fēng)能可利用的若干位置,并針對(duì)加強(qiáng)建筑屋頂風(fēng)速,提出高度優(yōu)化方案。 【關(guān)鍵詞】：建筑環(huán)境 風(fēng)能利用 建筑布局 風(fēng)速增大系數(shù) 垂直軸風(fēng)力機(jī) 滑移網(wǎng)格 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TU119;TU18
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外建筑風(fēng)環(huán)境研究概況13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)建筑風(fēng)環(huán)境研究概況14-15
• 1.3 高層建筑群風(fēng)環(huán)境研究方法15-16
• 1.3.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)15
• 1.3.2 風(fēng)洞試驗(yàn)15
• 1.3.3 數(shù)值模擬15-16
• 1.4 建筑環(huán)境風(fēng)場(chǎng)特殊性16-17
• 1.5 建筑環(huán)境風(fēng)能應(yīng)用實(shí)例17-19
• 1.6 目前建筑風(fēng)能利用的不足及需考慮的問(wèn)題19-21
• 第2章 風(fēng)能利用基本理論21-34
• 2.1 風(fēng)能基本概念21-24
• 2.1.1 風(fēng)能密度21-22
• 2.1.2 風(fēng)機(jī)利用的風(fēng)能22-24
• 2.1.3 風(fēng)速傾斜角對(duì)風(fēng)功率的影響24
• 2.2 建筑環(huán)境中的風(fēng)能利用24-28
• 2.2.1 建筑環(huán)境中的風(fēng)資源24-26
• 2.2.2 風(fēng)能利用基本形式26-27
• 2.2.3 建筑環(huán)境風(fēng)能利用效能評(píng)價(jià)指標(biāo)27-28
• 2.3 CFD數(shù)值模擬方法28-31
• 2.3.1 CFD簡(jiǎn)介28
• 2.3.2 控制方程28-30
• 2.3.3 求解方法30-31
• 2.4 CFD數(shù)值模擬計(jì)算過(guò)程31-33
• 2.4.1 基本假定31
• 2.4.2 幾何模型及網(wǎng)格劃分31
• 2.4.3 湍流模型的選取31-32
• 2.4.4 邊界條件32-33
• 2.4.5 計(jì)算方法33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 群體建筑平面布局風(fēng)能利用效能研究34-45
• 3.1 單體建筑風(fēng)場(chǎng)對(duì)比34-35
• 3.2 側(cè)排安裝風(fēng)力機(jī)建筑的風(fēng)能利用35-38
• 3.2.1 側(cè)排安裝風(fēng)力機(jī)形式35
• 3.2.2 建筑體型對(duì)側(cè)排風(fēng)能利用的影響35-38
• 3.2.3 風(fēng)力機(jī)安裝位置的選擇38
• 3.3 不同平面布局下群體建筑風(fēng)能利用38-43
• 3.3.1 行人舒適度40
• 3.3.2 屋頂風(fēng)能比較40-42
• 3.3.3 側(cè)排風(fēng)能比較42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第4章 群體建筑立面布局風(fēng)能利用效能研究45-56
• 4.1 前置建筑的影響45-50
• 4.1.1 前置建筑高度影響45-47
• 4.1.2 建筑間距影響47-48
• 4.1.3 前置建筑寬度的影響48-49
• 4.1.4 前置建筑屋頂形式的影響49-50
• 4.2 來(lái)流分離特征角度的影響50-52
• 4.2.1 來(lái)流分離特征角度定義50-51
• 4.2.2 風(fēng)速增大系數(shù)與β的關(guān)系51
• 4.2.3 前置建筑寬度影響的本質(zhì)51-52
• 4.2.4 前置建筑屋頂影響的本質(zhì)52
• 4.3 左右建筑的影響52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第5章 建筑環(huán)境中小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)風(fēng)場(chǎng)的影響56-68
• 5.1 CFD研究方法56-59
• 5.1.1 滑移網(wǎng)格介紹57-58
• 5.1.2 風(fēng)力機(jī)幾何與氣動(dòng)性能相關(guān)概念58-59
• 5.1.3 湍流模型比較59
• 5.2 計(jì)算實(shí)例59-63
• 5.2.1 幾何模型60
• 5.2.2 邊界條件與參數(shù)設(shè)置60
• 5.2.3 結(jié)果分析60-63
• 5.3 二維小型垂直風(fēng)力機(jī)尾流研究63-66
• 5.3.1 來(lái)流風(fēng)速的影響63-64
• 5.3.2 風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的影響64-65
• 5.3.3 來(lái)流與尾流差與葉尖比的關(guān)系65-66
• 5.4 三維小型垂直風(fēng)力機(jī)尾流66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第6章 杭州市民中心風(fēng)能利用優(yōu)化68-80
• 6.1 市民中心介紹68-69
• 6.2 側(cè)排風(fēng)能利用研究69-72
• 6.2.1 點(diǎn)O1在三個(gè)風(fēng)向下的風(fēng)能研究70-71
• 6.2.2 點(diǎn)O1、O2、O3迎風(fēng)時(shí)的風(fēng)能研究71-72
• 6.3 連廊風(fēng)能利用研究72-74
• 6.4 豎向優(yōu)化74-78
• 6.4.1 在一座建筑上安裝一排風(fēng)力機(jī)77-78
• 6.4.2 在兩座建筑上各安裝一排風(fēng)力機(jī)78
• 6.5 本章小結(jié)78-80
• 第7章 結(jié)論與展望80-82
• 7.1 本文主要結(jié)論80-81
• 7.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 作者簡(jiǎn)歷86
• 基本信息86
• 教育經(jīng)歷86
• 發(fā)表論文86

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國(guó)外風(fēng)能利用的研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向    姜喆雄;

擴(kuò)壓風(fēng)道型建筑風(fēng)能利用的探討    潘雷;李剛;陳寶明;

風(fēng)能利用與西部開(kāi)發(fā)    賀德馨;

江蘇常州地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源評(píng)估與研究    董喜春;吳春法;尹成英;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障機(jī)理分析    鄒榮貴;蔣東翔;黃乾;洪良友;

遼寧省風(fēng)能、太陽(yáng)能資源時(shí)空分布特征及其初步區(qū)劃    龔強(qiáng);于華深;藺娜;汪宏宇;袁國(guó)恩;張運(yùn)福;

風(fēng)能工程中的力學(xué)問(wèn)題    賀德馨;

淺議風(fēng)能在我國(guó)的發(fā)展前景    張崴;鐵梅;李晶;

城市高層建筑群風(fēng)能利用的研究    苑安民;田思進(jìn);

600 kW風(fēng)力機(jī)玻璃鋼葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    陳余岳;王強(qiáng);

SAR在近海風(fēng)能狀況調(diào)查中的應(yīng)用    張杰;孟俊敏;楊俊鋼;

德國(guó)：用風(fēng)車(chē)趕走煤礦    新華社記者 潘治

德國(guó)風(fēng)能利用居全球之首    趙靜

發(fā)展“綠色電力” 能倚賴風(fēng)能嗎    李紅

風(fēng)能：商機(jī)“誘人”的綠色產(chǎn)業(yè)    張小明

院士在通探討海上風(fēng)能利用前景    陳可

華創(chuàng)風(fēng)能：風(fēng)電機(jī)組制造領(lǐng)域的一顆耀眼新星    潘忠穎

麗水風(fēng)能利用納入地方“十二五”規(guī)劃    通訊員 麻碧華

風(fēng)能發(fā)展需多方配合    記者　李春輝

風(fēng)能利用核心技術(shù)獲重大突破    錢(qián)恂熊

風(fēng)能遍“吹”宜借國(guó)際經(jīng)驗(yàn)    記者　李春輝 韓曉霞

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