室外風場對風壓通風影響之實驗研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：13

、訪客IP：18.222.161.241

姓名

陳彥志(Yan-Jhih Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

室外風場對風壓通風影響之實驗研究
(Wind Tunnel Experiments of Wind-driven Ventilation)

相關論文

★ 定剪力流中二維平板尾流之風洞實驗	★ 以大渦紊流模式模擬不同流況對二維方柱尾流之影響
★ 矩形建築物高寬比對其周遭風場影響之研究	★ 台灣地區風速機率分佈之研究
★ 邊界層中雙棟並排矩形建築之表面風壓量測	★ 排放角度與邊牆效應對浮昇射流影響之實驗研究
★ 低層建築物表面風壓之實驗研究	★ 圓柱體形建築物表面風壓之實驗研究
★ 最大熵值理論在紊流剪力流上之應用	★ 應用遺傳演算法探討海洋放流管之優化方案
★ 均勻流中圓柱體形建築物表面風壓之風洞實驗	★ 大氣與森林之間紊流流場之風洞實驗
★ 以歐氏-拉氏法模擬煙流粒子在建築物尾流區中的擴散	★ 以HHT分析法研究陣風風場中建築物之表面風壓
★ 以HHT時頻分析法研究陣風風場中物體所受之風力	★ 風吹落物之軌跡預測模式與實驗研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

風壓通風是依靠建築物內外的氣壓差異所造成的空氣流動，具有改善室內空氣品質、節約空調耗能的功效。但風壓通風會受到室外風速、風向及開口特性的影響，定量計算較為困難。本研究利用風洞模型實驗來研究風壓通風的影響參數，研究參數包括風速、風向角、室外風場（包括無紊流、紊流和陣風風場）和通風開口的大小、形狀（正方形、圓形、長條形）對通風量和流量係數的影響。本研究並利用理論分析建立一個風壓平衡模式，此模式可利用室外壓力和開口的大小、流量係數來計算室內壓力與通風量。研究結果發現在穩態風場中，風壓平衡模式的預測值十分接近風洞實驗的結果，但此模式無法預測風向角為90°，因為紊流所產生的瞬時通風量。在陣風風場中，室內壓力的變化頻率與室外壓力之頻率相同。本研究所建構之通風量模式可應用於建築風壓通風量的計算，提升建築物的居住品質。

摘要(英)

The wind-driven ventilation for buildings is dependent on the pressure difference between internal and exterior pressure. This study uses theoretical and experimental approaches to investigate wind-driven ventilation. The experiments were carried out in a large scale wind tunnel to study the influences of wind speed, attack angle, size and shape of opening and outdoor flow conditions (steady flow, turbulent flow and gusty flow). Besides, a wind-pressure balance model was developed to calculate the ventilation rate depending on the exterior pressure, opening size and discharge coefficient. The experimental results demonstrate that the wind-pressure balance model can predict ventilation rates of different opening sizes and attack angles in steady flow, but fail to predict the instantaneous ventilation rate in turbulent flow when in the attack angle is 90°. In the gusty flow, the internal pressure has the same fluctuating frequency as the exterior pressure

關鍵字(中)

★ 風壓通風
★ 陣風效應
★ 風洞實驗

關鍵字(英)

★ Gust effect
★ Building ventilation

論文目次

目錄
頁次
摘要………………………………………………………I
誌謝………………………………………………………II
目錄………………………………………………………IV
圖目錄……………………………………………………VI
表目錄……………………………………………………X
參數表……………………………………………………XII
第一章、緒論……………………………………………1
1.1 前言……………………………………………1
1.2 研究動機………………………………………2
1.3 研究內容及大綱………………………………2
第二章、理論基礎與文獻回顧…………………………5
2.1 通風理論………………………………………5
2.2 文獻回顧………………………………………6
2.3 風場特性………………………………………11
2.4 壓力係數………………………………………12
2.5 風壓平衡模式…………………………………14
2.6 室內風壓振盪…………………………………17
第三章、實驗設備與方法………………………………23
3.1 實驗設備………………………………………23
　　　　3.1.1 大型環境風洞…………………………23
3.1.2陣風產生器(Gust generator)…………24
3.1.3 柵網紊流..……………………………25
3.2 量測儀器………………………………………25
3.2.1 皮托管..………………………………25
3.2.2 電子壓力掃描器………………………26
3.2.3 電子壓力器……………………………29
3.2.4 文氏管(Venturi meter)流量計……29
3.3 實驗方法………………………………………30
3.4 頻譜分析………………………………………32
3.5 誤差分析………………………………………33
第四章、結果與討論……………………………………57
4.1 流量係數………………………………………57
4.2 穩態風場與柵網紊流風場……………………62
4.2.1 風壓平衡模式之參數…………………62
4.2.2 室內風壓………………………………63
4.2.3 迎風面開口平均風速…………………64
4.2.4 風向角90°室內、外風壓變化………65
4.3 陣風風場………………………………………66
4.3.1 風向角0°……………………66
4.3.2 風向角90°…………………67
4.3.3 頻譜分析……………………68
第五章、結論與建議……………………………107
5.1 結論……………………………………107
5.2 建議……………………………………108
參考文獻…………………………………………109

參考文獻

1. 江哲銘 (1997) 建築物理, 三民書局印行
2. 周伯丞 (2000) 建築軀殼開口部自然通風效果之研究, 國立成功大學建築研究所博士論文
3. 陳念祖 (2000) 高架地板置換式自然通風對室內通風效率之影響, 國立成功大學建築研究所碩士論文
4. 邱瓊萱 (2004) 通風管管頂型式對室內通風效益影響之研究, 國立成功大學建築研究所碩士論文
5. 楊富傑 (2005) 以HHT分析法研究陣風風場中建築物之表面風壓, 國立中央大學土木工程研究所碩士論文
6. 朱佳仁 (2006) 風工程概論, 科技圖書出版公司印行
7. 中華民國內政部營建署 (2006) 建築物耐風設計規範及解說, 營建雜誌社印行
8. 周辰穎 (2006) 陣風效應對風力機發電量影響之實驗研究, 國立中央大學土木工程研究所碩士論文
9. 蘇裕民 (2006) 小型建築中庭空間浮力通風之解析, 國立台灣科技大學建築研究所碩士論文
10. 張瑋如 (2006) “兩層樓建築物橫流型自然通風模式的CFD研究”, 建築學報, Vol.56, p.133-149.
11. 秦子傑 (2006) 垂直通風管對室內通風效益研究, 國立台北科技大學建築與都市設計研究所碩士論文
12. 陳念祖 (2007) 建築開口部裝設導風板對自然通風之效益, 國立成功大學建築研究所博士論文
13. Allocca, C., Chen, Q. and Glicksman, L.R. (2003) “Design analysis of single-sided natural ventilation”, Energy and Buildings, 35, 8, pp.785-795.
14. Awbi, H.B. (2003) Ventilation of Buildings, 2nd ed., Spon Press, p.522.
15. Bendat, J. S. and Piersol, A. G. (1986) Random Data: Analysis and Measurement Procedures, 2nd edition, John-Wiley & Sons, p.566
16. Burton, T., Sharpe, D., Jenkins, N. and Bossanyi E. (2001) Wind Energy Handbook, Johns Wiley & Sons, Inc.
17. Chang, W.R. (2006) “Effect of porous hedge on cross ventilation of a residential building”, Building and Environment, 41, pp.549-556.
18. Chang, T.J., Huang, M.Y., Wu, Y.T. and Liao C.M. (2003) “Quantitative prediction of traffic pollutant transmission into buildings”, Journal of Environmental Science and Health, A38, pp.1025-1040.
19. Chaplin, G.C, Randall, J.R. and Baker, C.J. (2000) “The turbulent ventilation of a single opening enclosure”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 85, pp.145-161.
20. Chiu, Y.H. and Etheridge, D.W. (2007) “External flow effects on the discharge coefficients of two types of ventilation opening”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 95, pp.225-252.
21. Etheridge, D. and Sandberg, M. (1996) Building Ventilation: Theory and Measurement, John Wiley and Sons, p.724.
22. Etheridge, D.W. (2000) “Unsteady flow effects due to fluctuating wind pressures in natural ventilation design – mean flow rates”, Building and Environment, 35, pp.111-133
23. Etheridge, D.W. (2000) “Unsteady flow effects due to fluctuating wind pressures in natural ventilation design – instantaneous flow rates”, Building and Environment, 35, pp.321-337
24. Holmes, J.D. (2001) Wind loading of structures, Spon Press.
25. Kurabuchi T., Ohba, M., Endo, T., Akamine, Y., Nakayama, F. (2004) “Local dynamic similarity model of cross- ventilation, Part 1: Theoretical framework, International Journal of Ventilation, Vol.2, No.4, pp.371-382.
26. Launder, B.E. and Spalding, D.B. (1974) “The numerical computation of turbulent flow”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, pp.269-289.
27. Linden, P.F. (1999) “The Fluid Mechanics of Natural Ventilation”, Annual Review of Fluid Mechanics, Vol.31 pp.201-238.
28. McComb, W.D. (1990) The Physics of Fluid Turbulence, Oxford University Press, p.572.
29. Ohba, M., Irie, K. and Kurabuchi, T. (2001) “Study on airflow characteristics inside and outside a cross-ventilation model, and ventilation flow rates using wind tunnel experiments”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 89, pp.1513-1524.
30. Ohba, M., Kurabuchi, T., Endo, Y., Akamine, M., Kamata, A. and Kurahashi, T. (2004) “Local dynamic similarity model of cross- ventilation, Part 2: Application of local dynamic model, International Journal of Ventilation, Vol.2, No.4, pp.383-393.
31. Reader-Harris, M.J., Brunton, W.C., Gibson, J.J., Hodges, D. and Nicholson, I.G. (2001) “Discharge coefficient of Venturi tubes with standard and non-standard convergent angles”, Flow Measurement and Instrumentation, 12, pp.135-145.
32. 世界衛生組織 http://www.who.int/zh/
33. 內政部營建署 http://www.cpami.gov.tw/web/index.php
34. 香港熱帶氣旋追擊站 http://hkcoc.weather.com.hk

指導教授

朱佳仁(Chia-Ren Chu)

審核日期

2008-7-24

推文