双层幕墙热气流流体动力学热工模拟

双层幕墙热气流流体动力学热工模拟

烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象。烟囱效应的产生。在有共享中庭、竖向通风风道、楼梯间等具有类似烟囱特征——即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物中，空气（包括烟气）靠密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象，即为烟囱效应。

在建筑设计中，利用热压差实现自然通风就是利用的“烟囱效应”原理它是利用热空气上升的原理，在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。热压作用与进、出风口的高差和室内外的温差有关，室内外温差和进、出风口的高差越大，则热压作用越明显。在建筑设计中，可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔满足进排风口的高差要求，并在顶部设置可以控制的开口，将建筑各层的热空气排出，达到自然通风的目的。与风压式自然通风不同，热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。

双层玻璃幕墙外层玻璃受太阳辐射热作用下，热通道内空气被加热，产生质量力形成自然热气流，这种现象就是“烟囱效应”。烟囱效应在双层玻璃幕墙中的使用，还有效的阻挡了热量的传递，降低建筑墙体的传热系数，达到了节约建筑能耗的作用。

本次模拟计算我们作以下的基本假设：

①稳定的外界环境条件；

②热通道内的空气为不可压缩牛顿流体，并且满足Boussinesq假设；

③不考虑玻璃壁面蓄热；

④假定幕墙密封性能好，不考虑空气漆透；

⑤常温下幕墙材料特性与温度无关；

⑥忽略室外风速的影响。

选用的计算模型：

①RNG k-ε湍流模型；

②DO热辐射模型；

③太阳辐射模型。

计算结果：