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時(shí),考慮到風(fēng)量不平衡引起的無(wú)組織滲風(fēng),顆粒物污染將導(dǎo)致建筑新風(fēng)負(fù)荷增大。2 模型建立
考慮實(shí)際應(yīng)用中難以大規(guī)模開(kāi)展運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作,因此基于新風(fēng)過(guò)濾器、換熱芯體、風(fēng)機(jī)等主要部件模型整合建立 ERV 系統(tǒng)模型,以分析及預(yù)測(cè)其在室外動(dòng)態(tài)氣象條件和顆粒物污染下的運(yùn)行效果。
2.1 模型描述
對(duì)新風(fēng)過(guò)濾器,采用 Li 等人[17]提出的非線性模型,以確定不同風(fēng)量和不同容塵狀態(tài)下的過(guò)濾器阻力,見(jiàn)式(3)。
? = su (3)式中:?P 為阻力,Pa;M 為新風(fēng)過(guò)濾器容塵質(zhì)量,g;k、a、b 為待確定系數(shù),可利用過(guò)濾器容塵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸求得。
對(duì)換熱芯體,參考 Gao 等人[18]的研究工作,并結(jié)合本文關(guān)注點(diǎn)對(duì)其模型進(jìn)行重新推導(dǎo)?;讦?NTU(傳熱單元數(shù))理論,Gao 等人[18]建立了一組非線性方程來(lái)計(jì)算叉流膜式換熱芯體的顯熱、潛熱交換效率,并通過(guò)若干簡(jiǎn)化,且取送風(fēng)量等于排風(fēng)量,推導(dǎo)出用于預(yù)測(cè)新風(fēng)進(jìn)口和送風(fēng)出口間溫度差、濕度差的非線性回歸方程。以顯熱交換效率為代表,其初始表達(dá)式見(jiàn)式(4),溫度差非線性回歸方程見(jiàn)式(5)。
s =
su?outre?out = 1 ? exp
minmaxs
min 0.22
exp ?
minmaxs
min 0.78 ?1 (4)su ? out = 0
re ? out 1
2
3e
4 1 ? exp 5 (5)式(4)、(5)中 C 為送風(fēng)側(cè)或排風(fēng)側(cè)氣體質(zhì)量流量與比熱容的乘積,W/K,下標(biāo)min 和max 分別表示兩者中的最小值和最大值;K 為總換熱系數(shù),W/(m2·K);A 為傳熱面積,m2;v 為換熱芯體內(nèi)部流道內(nèi)的風(fēng)速,m/s;W 和 De分別為換熱芯體寬度和內(nèi)部流道水力直徑,m;j0~j5為待確定系數(shù)。
Gao 等人[18]關(guān)注該模型對(duì)不同結(jié)構(gòu)尺寸的換熱芯體的適用性,而本文重點(diǎn)研究動(dòng)態(tài)氣象條件和不同風(fēng)量條件下的換熱性能,因此,參考其簡(jiǎn)化假設(shè)重新推導(dǎo)非線性回歸方程式,見(jiàn)式(6)、(7)。
su ? out = 0
re ? out1su
2ex3 (6)su ? out = 0 re ? out
1su
2 ex
3 (7)式(6)、(7)中 d 為空氣含濕量,g/kg;下標(biāo) ex 表示排風(fēng);k0~k3、l0~l3為待確定系數(shù),可利用換熱芯體換熱性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸求得。
對(duì)風(fēng)機(jī)而言,其為空氣提供壓力,以克服系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的阻力。風(fēng)機(jī)風(fēng)壓隨風(fēng)量變化,通過(guò)風(fēng)機(jī)性能曲線進(jìn)行表征,該曲線一般可從制造商處獲得,也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)繪制。此外,因室內(nèi)回風(fēng)相對(duì)清潔,模型中對(duì)排風(fēng)量進(jìn)行了簡(jiǎn)化,忽略其在長(zhǎng)期運(yùn)行中的變化。進(jìn)而,即可將新風(fēng)過(guò)濾器、換熱芯體和送風(fēng)機(jī)的模型進(jìn)行整合,建立ERV 系統(tǒng)模型,