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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明涉及一种基于CFD数值模拟的街区微热环境评估方法，包括：统计目标街区的相关数据，将目标街区简化成多个分区，计算各分区的综合孔隙率；根据各分区内建筑功能特征，确定每个分区内存在的人为热排放类型，计算各分区内各类型人为热排放；将由分区构成的目标街区作为多孔介质区域，建立多孔介质数学模型计算各分区的多孔介质参数；建立由分区构成的目标街区的三维几何模型，并进行网格划分，将所述人为热排放设置为热力边界条件，对目标街区进行流体动力学仿真计算；对计算结果进行后处理，分析目标街区内风速分布和温度分布，对街区微热环境进行评估。本发明采用多孔介质单元模拟目标街区，降低了仿真计算量和计算成本。

主权项：1.一种基于CFD数值模拟的街区微热环境评估方法，其特征在于，包括：统计目标街区的相关数据，将所述目标街区简化成多个分区，计算各分区的综合孔隙率；根据各所述分区内建筑功能特征，确定每个分区内存在的人为热排放类型，计算各分区内各类型人为热排放；将由分区构成的目标街区作为多孔介质区域，建立多孔介质数学模型计算各所述分区的多孔介质参数；建立由分区构成的目标街区的三维几何模型，并进行网格划分，将所述人为热排放作为热力边界条件，对所述目标街区进行流体动力学仿真计算；对计算结果进行后处理，分析目标街区内风速分布和温度分布，对街区微热环境进行评估；所述分区的综合孔隙率通过下式确定： 其中，代表综合孔隙率，Vi为分区内第i个开敞空间的平均体积，Vj为分区内第j个建筑的体积；li为分区内第i个开敞空间的高度，ri为分区内第i个开敞空间的开敞面积的半径，w、h分别为开敞空间内街道的平均宽度、平均高度；所述人为热排放类型包括人类新陈代谢热排放、生活热排放和交通热排放；每个分区的人类新陈代谢热排放量qi按面积权重分配计算：EM为活动状态总的人类新陈代谢热排放量，EM＝MPn，MP为每个人的新陈代谢热排放量，n为人口数量；Ai为对应分区的面积，A为目标街区总面积；所述生活热排放通过式Q＝Qt+Qa计算，Q为生活热排放，Qt、Qa分别为使用天然气和使用空调所产生的热排放；其中，Qt＝Ng×1000×q×1-L，Ng表示天然气用量，由户数日均用气量换算；q表示1kg液化石油气的放热量，L表示能源转换率；其中，Htotal表示建筑全热负荷，COP表示空调性能系数，I表示负荷相关系数；所述建立的多孔介质数学模型适用于湍流流动与换热，其中固相与流体相之间的换热通过下式模拟： 式中，h表示相间传热系数、α表示比表面积、Ts表示固体相温度、Tf表示流体相温度、表示孔隙率、q表示单位建筑体积的建筑热源强度。

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