空調(diào)房間氣流組織數(shù)值模擬和優(yōu)化課程-wenkub
2023-07-09 05:42:30 本頁面
【正文】 室內(nèi)人員的舒適感要求。 常用的氣流組織形式在實際工程中，常用的氣流組織形式有：側(cè)送側(cè)回、上送下回、上送上回、下送上回等。該氣流組織的優(yōu)點是送風(fēng)氣流不直接進(jìn)入工作區(qū)，有較長的與室內(nèi)空氣混摻的距離，能夠形成比較均勻的速度場和溫度場。但是，下送方式要求降低送風(fēng)溫差，控制工作區(qū)內(nèi)的風(fēng)速。 技術(shù)指標(biāo)（1） 不均勻系數(shù) 不均勻系數(shù)即空調(diào)房間室內(nèi)的溫度和風(fēng)速等參數(shù)的不均勻性，該方法是在室內(nèi)工作區(qū)內(nèi)選取n個測點，分別測得各點的風(fēng)速和溫度，求其算術(shù)平均值和均方根偏差，再求不均勻系數(shù)和和和和式中：n——測點數(shù) ——工作區(qū)測點的速度 ——n個測點的速度算數(shù)平均值 ——n個測點的溫度算數(shù)平均值 ——n個測點的速度均方根偏差 ——n個測點的溫度均方根偏差有由上面的定義式可見，越小，表示氣流分布的均勻性越好。換氣效率定義式：式中：——室內(nèi)空氣理論上的最短換氣時間 ——實際換氣時間 ——室內(nèi)平均空氣齡根據(jù)換氣效率的定義式可知，對于理想的活塞流，=/2，為100%；全面孔板送風(fēng)，ζ≈100%；對于混合流，=，為50%。即除單向流送風(fēng)外，任何送風(fēng)方式的換氣效率都小于1（3） 熱舒適性指標(biāo) 常見的熱舒適指標(biāo)有；有效溫度ET、吹風(fēng)感、和PMV—PPD指標(biāo)。ET指標(biāo)被定義為一個相對濕度為50％的等濕環(huán)境中的當(dāng)量干球溫度。 當(dāng)時 ，β，氣流吸收部分余熱達(dá)到室內(nèi)溫度、且能控制工作區(qū)的溫度，且排風(fēng)溫度高于室內(nèi)溫度，經(jīng)濟(jì)性良好。不改變房間送、回風(fēng)口的尺寸、形式、數(shù)量和送風(fēng)口的送風(fēng)參數(shù)，也不改變房間內(nèi)的任何設(shè)置，僅通過改變送、回風(fēng)口的位置來改變氣流組織形式。為了簡化模型，在模型中，我把每兩人的辦公桌椅電腦和打印機(jī)合在了一起，長2m,寬1m。距離X軸1m。而且送/。K方程是個精確方程，ε方程是個由經(jīng)驗公式導(dǎo)出的方程。 在Fluent里的參數(shù)設(shè)置在Gambit中設(shè)置好邊界條件生成mesh文件，再在Fluent中打開mesh文件，按照幫助軟件中的例題步驟進(jìn)行操作，并按照下列表格中的數(shù)值進(jìn)行設(shè)置[15]。K)運(yùn)動粘度Kg/(m 側(cè)送側(cè)回的結(jié)果及分析圖51 Y=2000mm時的速度矢量圖圖52 Y=2000mm時的速度分布圖（m/s）圖53 Y=2000mm時的溫度分布圖（K）圖52示出了XZ截面上Y=2000mm時的速度示意圖。由經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)的定義式可得，在側(cè)送側(cè)回形式下，工作區(qū)的溫度遠(yuǎn)小于排風(fēng)溫度，β，送風(fēng)吸收部分余熱達(dá)到室內(nèi)溫度且能控制工作區(qū)的溫度，而排風(fēng)溫度可以高于室內(nèi)溫度，經(jīng)濟(jì)性好。但是在圖左邊的辦公桌的人員腳部可能會感到風(fēng)速較大。異側(cè)下送上回的β，經(jīng)濟(jì)性好。經(jīng)濟(jì)型評價：工作區(qū)的溫度高于排風(fēng)溫度，β，投入的能量沒有得到完全的利用，經(jīng)濟(jì)性較差。經(jīng)濟(jì)型評價：由于工作區(qū)的溫度高于排風(fēng)溫度，β，投入的能量沒有得到完全的利用，經(jīng)濟(jì)性較差。送/回風(fēng)口設(shè)置在房間內(nèi)的位置不同，空氣的流場就不相同。異側(cè)下送上回方式本是一個倒置的貼附射流，但由于本文的模型設(shè)計，使得它成為了一個半受限射流，氣流由送風(fēng)口進(jìn)人房間后，由于桌子的阻擋，氣流向上運(yùn)動。對于那些由于各種原因不能在房間下部布置風(fēng)口的場合是相當(dāng)適合的。 參 考 文 獻(xiàn)[1]魏潤柏．通風(fēng)工程空氣流動理論．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1981[2]周力行．湍流兩相流動與燃燒的數(shù)值模擬．北京：清華大學(xué)出版社，1991[3]巨永平，馬九賢．，1999(4):27～30[4]王海英，連之偉等．下送風(fēng)氣流組織影響因素的實驗研究．暖通空調(diào)，2002，32(5)：20～22[5]：[碩士學(xué)位論文]．西安：西安建筑科技大學(xué)，2000[6]王偉．幾種房問送、回風(fēng)方式的空氣齡評價：[碩士學(xué)位論文]．天津：天津大學(xué)，2001[7]Chen fluid Dynamics for HVAC：Successes and failures．ASHARE ，Trans ，1997，103(1)：178～187[8]吳喜平，朱拮．低溫送風(fēng)空調(diào)室內(nèi)氣流和舒適度的研究．華東電力，2000(8)：16~18[9]Posner J D，Buchanan C R，DunnRankin and prediction of indoor air flow in a model room..Energy and Buildings,2003,35(5):515～526[10]:[碩士學(xué)位論文].安徽：安徽理工大學(xué)，2004[11]徐麗，翁培奮．(自然科學(xué)版)，2002，8(5)：447～45l[12]王漢青，湯廣發(fā)等．(理工版)，2002，16(1)：1～6[13]： [14]::194～205[15]：[碩士學(xué)位論文].廣東：華南理工大學(xué)，2005[16]張智，涂旺榮等．空調(diào)制熱／，2002，23(4):457～460[17]顏偉．，2002，2：36～39[18]賴學(xué)江，王曉墨．空調(diào)房間氣流組織的模擬研究．華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2002，30(21）：5I～53[19]．室內(nèi)不同通送風(fēng)方式下生物顆粒的分布比較．暖通空調(diào)與SARS特集：37～40[20]彭關(guān)中等. . 2009[21]呂品等. . 2005致謝。綜合以上的模擬和分析，我認(rèn)為對于辦公室等類似的空調(diào)房間，以上的四種氣流組織都比較適合的。上送上回方式就是典型的貼附射流形式，氣流進(jìn)人房間后，開始擴(kuò)散，由于重力的影響，有部分氣流向下擴(kuò)散進(jìn)人工作區(qū)。側(cè)送側(cè)回是送風(fēng)口以貼附射流形式進(jìn)行送風(fēng)，射流有足夠的射程能夠送到對面墻上，工作區(qū)處在回流區(qū)，氣流在整個房間截面內(nèi)形成一個大的回旋氣流，房間內(nèi)的有害氣體可以隨著氣流的擠壓流動由回風(fēng)口排出。這表明了計算流體力學(xué)(CFD)軟件FLUENT在暖通空調(diào)領(lǐng)域中的通風(fēng)方案優(yōu)化和預(yù)測方面的應(yīng)用是可行的。溫度范圍：～。人體工作區(qū)的溫度范圍：～301K。符合設(shè)計規(guī)定，說明該氣流組織對于此房間的溫度調(diào)節(jié)效果很好。從圖上可以看出，在入射風(fēng)口前方呈受限射流的形狀，氣流受到了辦公桌的阻擋，氣流受阻后向房頂方向射流，射流區(qū)流程不斷擴(kuò)大，射流
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