摘要
本文使用 ANSYS 19/2 Fluent 研究了炎热气候下多层复合墙体幕墙系统通风空气间隙中的热工与气动力循环的数值模拟。标准规范方法依赖于平均、稳态边界条件，既未考虑太阳辐射照射的高度不均匀性，也未考虑空气密度和粘度对气压和温度的依赖性，导致预测此类结构的实际加热情况时出现显著误差。该模型基于作者本人在一栋九层建筑通风间隙中对温度、风速和太阳辐射的全尺寸、原位测量结果进行了校准，从中推导出了线性高度依赖的表面温度关系，并将其用作高 25 米和 60 米幕墙三维模型的边界条件。在自然对流（布西内斯克近似）条件下进行了三十二次有限体积实验，变量包括间隙宽度（5 和 10 厘米）、入口宽度（20 和 40 厘米）、气压（690 和 770 毫米汞柱）以及外部空气温度（20 和 40 °C）。结果表明，幕墙高度是主导因素（风速高出最多 1.8 倍，温度高出 3–12.1 °C），其次是间隙宽度（风速低 1.7 倍，温度相差 3–5 °C），而气压和入口宽度对结果的影响不超过 6%。与标准计算的偏差在温度上达到 10 °C，流速上存在两倍差异，这证实了在炎热气候下设计通风复合墙体幕墙时进行经验证的 CFD 模拟的必要性。
