- 刘亚肖;王芃;姜巍;
根据建筑热力模型和热负荷计算模型建立了状态空间模型，分别利用未指定状态变量和指定状态变量的子空间辨识方法构建了建筑群热负荷预测模型，并以哈尔滨市某小区换热站为例，验证和比较了2种方法的热负荷预测结果及训练策略和预测时长对预测精度的影响。结果表明：指定状态变量比未指定状态变量的子空间辨识方法的热负荷预测平均绝对百分比误差降低了10.00%;未指定状态变量的子空间辨识方法的中期预测效果优于短期预测，平均绝对百分比误差降低了13.34%。
2024年07期 v.54;No.430 76-81+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 韩少锋;吴迪;张圣原;苗睿佺;刘奥;韩中合;韩旭;郭加澄;
采用皮尔逊相关系数法分析了不同特征变量与冷热负荷的相关性，确定了预测模型的输入特征变量。采用经验模态分解(EMD)对逐日冷热负荷按频分解，然后采用机器学习算法，即反向传播神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM),分别对不同频率的负荷量进行了训练、验证，最后重构得到了近零能耗建筑预测负荷。基于上述方法，以北京市某近零能耗居住建筑为研究对象，比较了不同算法预测结果的精确度。结果表明：采用EMD与RF算法相结合对近零能耗建筑冷热负荷的预测精确度较高。进一步采用穷举搜索法对模型初设参数进行了优化，冷热负荷预测结果精确度提高，冷负荷预测结果的决定系数R~2、平均绝对百分比误差MAPE分别为0.996、1.32%,热负荷预测结果的R~2、MAPE分别为0.997、0.79%。
2024年07期 v.54;No.430 82-89+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 890K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 任中俊;杨心宇;周国峰;易检长;何影;
本文提出了一种奇异谱分析(SSA_n)和麻雀搜索算法(SSA_l)优化的长短期记忆网络(LSTM)的组合空调负荷预测模型。使用皮尔逊相关系数和主成分分析法对输入特征进行挑选和处理，以消除特征之间的冗余性和相关性。针对空调负荷的波动性和随机性，采用SSA_n将空调负荷分解为多个分量。同时针对LSTM超参数设置的问题，采用SSA_l对模型进行优化，使用优化后的LSTM对各个分量进行预测，对预测结果进行重构。利用办公建筑和医疗建筑的空调负荷数据对模型进行了验证和分析。研究发现，与其他模型相比，SSA_n-SSA_l-LSTM模型表现最好，在预测办公建筑空调负荷时决定系数(R~2)高达0.996 7,平均绝对百分比误差(MAPE)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为0.62%、14.42 kW和18.82 kW,在预测医疗建筑空调负荷时R~2高达0.992 7,MAPE、MAE和RMSE分别为0.50%、19.40 kW和25.71 kW。
2024年07期 v.54;No.430 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵胜凯;杨柳;高斯如;翟永超;
为明确寒冷气候区办公建筑辐射供暖和对流供暖模式下的室内热环境参数是否能满足人体热舒适需求，本研究选取西安市不同供暖模式的办公建筑为调研对象，同时进行了室内物理环境测试和人体热舒适主观问卷调查，调研期间共获得1 120份有效问卷。结果显示：对流供暖模式下室内空气温度和竖直温差显著高于辐射供暖，且室内存在过热现象；辐射和对流供暖的中性温度分别为17.4℃和20.4℃,较高的室内空气温度形成了较高的中性温度和可接受温度上限。
2024年07期 v.54;No.430 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张亚芹;楚势权;叶恺;李永财;卢军;
对自然通风、冷屋顶与外遮阳3种被动技术在夏热冬冷地区的综合隔热降温作用及对室内热环境的改善效果进行了测试分析。结果显示：当三者协同作用时，外遮阳可以遮挡太阳辐射，有效降低窗户的得热量，实验房间玻璃外表面温度较对比房间最高降幅达到7.6℃;高反射涂料的应用使屋顶表面降温幅度达到10.3℃,有效减少了屋顶的温差传热；自然通风系统成功诱导了连续并具有周期性波动的气流，并对埋管内空气有着良好的预冷效果；实验房间室内温度稳定在26.8～27.9℃之间，室内热环境得到了明显的改善。
2024年07期 v.54;No.430 106-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨宇鑫;王昭俊;周范卓;刘畅;
在哈尔滨市冬季供暖期间对某高校建筑室内热湿环境及受试者的热湿反应进行了现场调研，共收集了495份有效问卷。根据受试者在北方严寒地区集中供暖环境中的生活年限进行分组，分析了不同热经历人群的热湿反应差异性及适应性。结果表明：随着在集中供暖环境中生活年限的增加，热感觉低于“中性”和湿感觉为“适中”的人员比例明显增加；1年北方热经历人群的平均热感觉投票为0.6,且随着居住年限的增加而降低；长期生活在舒适且偏暖的集中供暖环境中，提高了其热期望及对环境的要求；无任何北方热经历的人群最多需要1年就可以适应集中供暖热环境，而需要3年才能适应湿环境；在北方居住1年以内人群的热中性温度为18.6℃,而1年以上人群为18.9℃;经对服装热阻修正后，两者热中性温度差距为0.5℃。
2024年07期 v.54;No.430 112-116+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蒋婧;刘菲;云旭鑫;孙已明;
为探究寒冷地区过渡季教室环境质量影响学生学习效率的主次因素，将人体主观感受与认知能力测试相结合，在西安市某高校模拟教室环境中，设计了温度、CO_2浓度、O_2浓度的三因素、三水平正交实验，研究了受试者在不同工况下对环境的主观评价、人体生理参数及学习效率的变化。结果表明，影响学生主观评价、生理反应、学习效率的3个因素主次顺序为：温度、CO_2浓度、O_2浓度。采用极差分析法从9种工况中得到了最佳实验工况S_4(温度为23℃,CO_2体积分数为600×10~(-6),O_2质量分数为24%),并通过层次分析模型验证了其准确性。
2024年07期 v.54;No.430 117-124+188页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 伍家豪;陶乐仁;黄理浩;陶雪豹;张苏韩;
采用实验方法研究了R513A在光管和不同齿密度微肋管内的冷凝换热性能，并通过对比冷凝换热系数实验值与关联式的预测值，探究了现有关联式对R513A的适用性，实验在冷凝温度33、35、38℃,质量流速50～150 kg/(m~2·s)的工况范围内进行。实验结果表明：冷凝换热系数随质量流速的增大而增大，在低质量流速区域，微肋管的冷凝换热系数增长幅度更大；随着齿密度的增加，管内换热面积增大，但管内表面张力作用增强，相应的流动阻力增强，强化传热作用被削弱；与R134a相比，微肋管对R513A的强化传热效果更优；对于光管，Bashar关联式的预测效果最佳，Cavallini关联式与Dobson关联式在低质量流速区域的预测误差偏大；对于微肋管，Yu关联式的预测效果最理想，Cavallini关联式与Kedzierski关联式均低估了管内冷凝换热特性。以Kedzierski关联式为基础，拟合了新的修正关联式，修正关联式的预测值与实验值的一致性较好，其平均绝对误差与标准差分别为7.8%、8.5%。
2024年07期 v.54;No.430 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 商福民;阎天海;巨海娇;刘栋;曹欣;刘建红;
以真空玻璃管为载体、石蜡为相变储热材料、脉动热管和铜管为传热元件，对比分析了充液率φ=50.0%的脉动热管太阳能集热器与铜管太阳能集热器在相同辐照度下的集热性能。研究结果表明，当辐照度大于0 W/m~2时，脉动热管太阳能集热器相比于铜管太阳能集热器管壁温度提高了40℃;相较于铜管太阳能集热器，热源温度越高，脉动热管太阳能集热器吸热能力越强，传热效果越好；在相同的辐照度下，相比于铜管太阳能集热器，脉动热管太阳能集热器内的石蜡达到熔点的时间缩短了13%;脉动热管太阳能集热器输出的热量比铜管太阳能集热器高0.5 kJ,随着辐照度的增强，热量差值将会更大；脉动热管蒸发段和冷凝段壁面与其相接触的传热工质会形成一种准平衡态，蒸发段与冷凝段的传热能力呈反比关系，当蒸发段传热能力下降时，冷凝段传热能力上升，保证了集热器的稳定运行。
2024年07期 v.54;No.430 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 雷月霞;单彦广;戎志成;刘宝;印天怡;
纳米流体作为一种新型高效的能量输运工质，可以显著提高空调换热器的传热性能。对纳米流体液滴蒸发特性的研究可为其在蒸发器中的强化传热应用提供理论支撑。仿真研究纳米流体液滴的蒸发可以节约实验资源，快速分析各因素对液滴蒸发的影响规律。综合考虑液滴蒸发过程中的恒接触半径(CCR)和恒接触角(CCA)2种蒸发模式，建立了基于动态接触角的纳米流体液滴蒸发模型。仿真研究了水基氧化铝纳米流体液滴蒸发过程中纳米颗粒初始质量分数、基板类型和基板温度对液滴蒸发特性的影响。研究表明，纳米颗粒初始质量分数越大，沉积在三相线处的纳米颗粒越多，接触半径的变化范围越小，液滴的导热性能越强，蒸发速率越快。PDMS基板上纳米流体液滴的蒸发过程包括CCR和CCA 2种模式，而Al基板上仅存在CCR模式；Al基板上纳米流体液滴的平均蒸发速率是PDMS基板上的2.3倍。相比纳米颗粒初始质量分数，基板温度对蒸发速率的影响更为显著，基板温度从室温每升高5℃,PDMS基板和Al基板液滴平均蒸发速率分别升高33%和43%。
2024年07期 v.54;No.430 138-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘智远;孙伟;易柯;曹小林;窦雨凡;
以某市域车客室空调通风系统为研究对象，提出了将客室、送风系统、回风系统、废气排风系统和新风系统整体耦合的新仿真模型，使仿真边界条件设置贴合实际工程。利用ANSYS Fluent软件，对市域车空调通风系统的气流组织和传热状况进行了仿真计算与优化。结果表明：优化前2台空调机组4个回风口的回风量分别为0.24、0.26、0.35、0.19 kg/s,回风量分布不均匀；废气排风道过于窄小，导致废气排风系统阻力高达629 Pa。鉴于此，对客室回风结构与废气排风结构进行了优化研究，优化后最大回风量与最小回风量仅相差0.05 kg/s,客室到废气排风出口流动阻力降低至120 Pa。客室内大部分区域温度范围为24～26℃,客室内部人员主要活动范围处于微风速，乘坐舒适性提升显著。本研究可以为市域车空调通风系统的优化设计提供依据。
2024年07期 v.54;No.430 147-151+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]