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第一章 绪论1

1.1 研究背景1

1.1.1 中国能源现状与建筑能耗1

1.1.2 太阳能与建筑一体化2

1.2 国内外研究现状2

1.3 选择性太阳光隧道（SST）3

1.3.1 选择性太阳光隧道简介3

1.3.2 选择性太阳光隧道的设计原理4

本章小结6

第二章 SST热流体特性研究7

2.1 封闭空间内自然对流换热的研究概况7

2.2 热流体特性研究的方法7

2.3 太阳辐射模型8

2.4 基于光线跟踪法的SST光线分析11

2.4.1 光线跟踪法模型的建立11

2.4.2 光线跟踪算法的实现12

2.5 流场模型的建立与分析16

2.5.1 模型的建立16

2.5.2 基本假设17

2.5.3 流动与换热基本方程19

2.5.4 流动和热边界条件22

2.6 基于ANSYS的数值计算24

2.6.1 流动和传热有限元分析24

2.6.2 计算结果与分析27

2.7 影响SST内部空气流动和传热特性的因素分析31

2.7.1 SST流动和传热模型无量纲控制方程31

2.7.2 影响SST内部空气流动和传热特性的因素34

本章小结36

第三章 SST夏季工况热流体特性研究37

3.1 SST传热特性的数值模拟分析37

3.1.1 有限体积分析过程37

3.1.2 后处理过程37

3.1.3 结果分析38

3.2 SST实验系统38

3.2.1 实验装置38

3.2.2 实验过程41

3.2.3 实验结果与分析42

3.3 影响SST内部流体流动和传热特性的因素43

本章小结52

第四章 SST太阳房冬季室外热特性研究54

4.1 SST太阳房冬季工况理论分析54

4.1.1 太阳辐射入射及吸收过程54

4.1.2 室内方向传热55

4.1.3 室外方向传热55

4.2 SST太阳房冬季工况热特性实验研究58

4.2.1 SST太阳墙的制作58

4.2.2 SST太阳房实验台搭建60

4.2.3 数据测量与实验仪器61

4.3 实验结果与分析63

4.3.1 吸收板温度分布规律研究64

4.3.2 冬季典型日实验结果与分析70

4.4 SST太阳房冬季工况热特性影响因素研究75

4.4.1 太阳辐射强度75

4.4.2 室外风速77

4.4.3 室外温度79

4.4.4 运行方式80

4.5 SST太阳房热损失研究82

4.5.1 其他影响因素的讨论82

4.5.2 SST墙热损失分析83

4.5.3 单SST热损失计算84

4.5.4 SST墙整体热损失计算方法87

本章小结87

第五章 SST太阳房冬季室内热特性研究88

5.1 室内环境热舒适性评价88

5.2 SST太阳房建筑采暖的节能性分析88

5.2.1 室内空气热平衡方程88

5.2.2 SST外墙太阳房的节能性88

5.3 SST太阳房实验系统88

5.3.1 测点布置88

5.3.2 测试方法88

5.3.3 实验过程88

5.4 SST太阳房实验结果与分析88

5.4.1 白天运行工况分析88

5.4.2 白天运行工况节能性分析88

5.4.3 夜间运行工况分析88

本章小结88

参考文献88

附录88