论文辐射空调房间人体和环境表面角系数数值模拟求解是关于数值模拟方面的论文题目、论文提纲、数值模拟软件论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：精确求解人体和环境表面间的角系数是研究辐射空调房间内人体辐射散热和热舒适的基本前提.结合角系数和有效辐射面积的离散公式,推导出人体和环境表面辐射角系数的数值模拟结果修正式,得到了中国人三维坐姿人体模型.在分别对坐姿人体和顶板、壁面、地板间的角系数模拟求解后发现,坐姿人体前后具有较大的方向性,人体对前方环境表面的角系数大于人体对后方环境表面的角系数.将角系数的数值模拟解和半解析解进行比较,对于顶板和垂直壁面,半解析解和模拟解较为吻合；对于地板,半解析解和模拟解存在较大的误差,并对半解析解进行了相应的修正.
关键词：辐射传热；角系数；三维坐姿人体模型；数值模拟
中图分类号：TU831 文献标志码：A 文章编号：1674-4764（2018）01-0122-07
Numerical calculation of angle factor between human body and environmental surfaces in radiant air-conditioning rooms
Hu Jian, Li Nianping, Huang Lizhi, Zheng Dexiao
（College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, P.R.China）
Abstract：The study of human body’s radiation heat loss and thermal comfort need to calculate the angle factor between the human body and the envelope surfaces. Firstly, the paper derived the mathematical equation to revise the result of numerical calculation of angle factor based on the discrete formula of the angle factor and the effective radiation area, and established the standard three-dimensional body model of Chinese human in sitting posture. Then, the paper calculated the angle factor between the human body and roof, wall, floor, respectively, and found that the angle factor between the human body and the front surface is greater than the rear surface. Compared numerical calculation of angle factor with semi-analytical calculation, it is found that there are good agreements between semi-analytical calculation and numerical calculation for the roof and vertical wall, but there is a larger error for the floor, and the paper has modified these errors.
Keywords：Radiant heat transfer； angle factor； human body model in sitting posture； numerical calculation
采用輻射空调系统的房间,辐射换热成为人体散热的主要方式,精确求解人体和环境表面间的角系数是研究人体热舒适及辐射散热的重要前提[1].针对人体和环境表面间角系数的求解,目前,有理论计算[2-5]、实验测量[6-10]以及数值模拟[11-13]3种方法.实验测量方法中,典型的是Fanger采用摄像法[6]测量人体在不同方位的有效投影面积从而间接计算获得的人体和环境表面的角系数[7],其测量时设定的光学距离为7 m；实验测量的不足是难以获得通用的角系数计算公式且测量成本较高,当人体和环境表面的实际距离不等于7 m及查表时会产生额外的误差.数值模拟方法中,比较典型的是Yoshiichi Ozeki等人模拟得到的人体和矩形表面间的角系数[11],其主要是对Fanger采用摄像法获得的角系数进行验证,其设定人体和环境表面的距离也是7 m；模拟发现,对于地板,Fanger的结论和模拟结论有较大的误差.在理论求解角系数方面,文献[2]将坐姿人体简化为一个长宽高分别为0.28 m×0.28 m×1.2 m的六面体,利用周线积分法求得了人体和各种环境表面的角系数计算公式（公式形式是一项或两项二重积分）,认为人体在室内没有固定的朝向,进而忽略了人体前后左右的方向性.文献[2]把人体简化为简单的固体,获得人体对环境表面二重积分形式的角系数公式,实质上是一种半解析的计算方法.通过数值模拟方法研究人体对不同朝向环境表面角系数特征,并对 析文献[2]提出的半解析方法角系数结论的适用性,并对其进行适当的修正.
1 角系数的计算方法
1.1 角系数的数学模型
根据角系数的基本定义以及数值模拟离散化的特点,人体对环境表面的角系数可表述为[14]
式中：F′AP-Ak为人体AP对（第k个）环境表面Ak的模拟角系数；AP为人体的外表面积,m2；r为AP面上的微元面dAPi和Ak面上的微元面dAkj连线的距离,m；θi、θj分别为微元面dAPi、微元面dAkj的法线和连线r之间的夹角；δij为由微元面dAPi和dAkj之间的可见性确定,两者相互可见时δij等于1（即没有其它面的遮挡）,否则,δij等于0.
总结:本文是一篇关于数值模拟论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
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