【正文】 結(jié)論 …………………………………………………………………………………………………22 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 23致謝………………………………………………………………………………251 引言1．1 研究的背景及意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，空調(diào)的使用越來(lái)越普及，人們對(duì)居住和工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高，因此對(duì)通風(fēng)空調(diào)技術(shù)也提出了更高的要求。 國(guó)內(nèi)外的研究成果鑒于空調(diào)房間的氣流組織形式對(duì)能源的損耗、室內(nèi)空氣的品質(zhì)和人體健康舒適性有著至關(guān)重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CFD技術(shù)開始用于空調(diào)房間的氣流分析。關(guān)于空調(diào)室內(nèi)氣流組織下的溫度詳細(xì)分布的文獻(xiàn)未見(jiàn)報(bào)道。經(jīng)過(guò)一定處理過(guò)后的空氣，經(jīng)過(guò)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入空調(diào)房間，與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱濕交換后由回風(fēng)口排出。側(cè)送側(cè)回形式中，工作區(qū)處于回流區(qū)，由于氣流在到達(dá)工作區(qū)之前，已經(jīng)和房間內(nèi)空氣進(jìn)行了比較充分的混合，使房間內(nèi)速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)都趨于均勻和穩(wěn)定，因此能保證工作區(qū)具有穩(wěn)定和均勻的氣流速度和溫度。對(duì)大多數(shù)空調(diào)房問(wèn)來(lái)說(shuō)，相對(duì)濕度在一定范圍內(nèi)(30％～70％)對(duì)人體的舒適性影響不明顯，因此可以忽略空調(diào)房間內(nèi)濕度的影響，其主要考慮空氣溫度和氣流速度綜合作用。換氣效率低于50%的送風(fēng)系統(tǒng)在一定程度上意味著短路送風(fēng)。 (2)吹風(fēng)感有效吹風(fēng)感或稱有效吹風(fēng)溫度θ的定義：建議的舒適標(biāo)準(zhǔn)是： v式中：——室內(nèi)空氣溫度，℃ ——吹風(fēng)的溫度，℃ V——吹風(fēng)的速度，m/s（3）PMV—PPD指標(biāo) PMV—PPD指標(biāo)，是目前世界上廣泛采用的室內(nèi)環(huán)境舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)，ISO 7730對(duì)PMV—PPD指標(biāo)的推薦值為：PPD10%,～+，相當(dāng)于在人群中允許有10%的人感覺(jué)不滿意。打印機(jī)不常用，散熱量忽略。熒光燈均勻布置在桌子正上方。標(biāo)準(zhǔn)kε模型因而只對(duì)完全是湍流的流場(chǎng)有效采用kε三維紊流模型方程，為簡(jiǎn)化問(wèn)題作出如下假設(shè)，為不可壓縮流體且符合Boussinesq 假設(shè)，即流體密度變化僅對(duì)浮升力產(chǎn)生影響。定壓比熱J/(kg圖53示出了XZ截面上Y=2000時(shí)的溫度示意圖。符合設(shè)計(jì)規(guī)定，說(shuō)明該氣流組織對(duì)于此房間的溫度調(diào)節(jié)效果很好。溫度范圍：～。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(duì)面墻上，工作區(qū)處在回流區(qū)，氣流在整個(gè)房間截面內(nèi)形成一個(gè)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(dòng)由回風(fēng)口排出。綜合以上的模擬和分析，我認(rèn)為對(duì)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。對(duì)于那些由于各種原因不能在房間下部布置風(fēng)口的場(chǎng)合是相當(dāng)適合的。送/回風(fēng)口設(shè)置在房間內(nèi)的位置不同，空氣的流場(chǎng)就不相同。經(jīng)濟(jì)型評(píng)價(jià)：工作區(qū)的溫度高于排風(fēng)溫度，β，投入的能量沒(méi)有得到完全的利用，經(jīng)濟(jì)性較差。但是在圖左邊的辦公桌的人員腳部可能會(huì)感到風(fēng)速較大。 側(cè)送側(cè)回的結(jié)果及分析圖51 Y=2000mm時(shí)的速度矢量圖圖52 Y=2000mm時(shí)的速度分布圖（m/s）圖53 Y=2000mm時(shí)的溫度分布圖（K）圖52示出了XZ截面上Y=2000mm時(shí)的速度示意圖。 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方程是個(gè)精確方程，ε方程是個(gè)由經(jīng)驗(yàn)公式導(dǎo)出的方程。距離X軸1m。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(guò)改變送、回風(fēng)口的位置來(lái)改變氣流組織形式。ET指標(biāo)被定義為一個(gè)相對(duì)濕度為50％的等濕環(huán)境中的當(dāng)量干球溫度。換氣效率定義式：式中：——室內(nèi)空氣理論上的最短換氣時(shí)間 ——實(shí)際換氣時(shí)間 ——室內(nèi)平均空氣齡根據(jù)換氣效率的定義式可知，對(duì)于理想的活塞流，=/2，為100%；全面孔板送風(fēng)，ζ≈100%；對(duì)于混合流，=，為50%。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。 常用的氣流組織形式在實(shí)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。對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論。文獻(xiàn)[12]利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法研究了空洞建筑上送風(fēng)情況下空調(diào)室內(nèi)的流場(chǎng)分步情況，指出送風(fēng)溫度和風(fēng)速是對(duì)溫度分層高度有重要影響。Zhang G、Morsing和Bjerg等人在Nielsen研究的基礎(chǔ)上改變模型房間長(zhǎng)寬高等比例進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)[8]。由于影響空氣分布的因素較多，加上實(shí)際工程中的具體條件的多樣性，因此難于用簡(jiǎn)單的理論或經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式來(lái)綜合上述諸多因素的影響。 Turbulence model。有效地通風(fēng)和合理的氣流組織對(duì)于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，保證實(shí)現(xiàn)健康建筑、健康舒適性空調(diào)有著重要的意義。在空調(diào)房間內(nèi)，氣流組織是通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，氣流組織直接影響室內(nèi)空調(diào)效果，是關(guān)系著房間工作區(qū)的溫度、濕度基數(shù)、精度及區(qū)域溫差、工作區(qū)的氣流速度及清潔程度和人們舒適感的重要因素，是一切空調(diào)工程設(shè)計(jì)中必須考慮和重視的問(wèn)題。國(guó)外從20世紀(jì)20年代就對(duì)此領(lǐng)域展開了研究，如對(duì)等溫、非等溫射流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，送風(fēng)方式與舒適度關(guān)系的研究，各類建筑物不同送/回風(fēng)方式的研究，室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究等。1974年，丹麥的Nielsen首次將CFD技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)工程，數(shù)值模擬空調(diào)房間室內(nèi)空氣流動(dòng)情況，利用流函數(shù)和渦旋公式求解封閉二維流動(dòng)方程。 本文的主要內(nèi)容和工作本文以計(jì)算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)為理論基礎(chǔ)，對(duì)空調(diào)房間的氣流組織形式和室內(nèi)空氣三維湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬方法進(jìn)行分析，使用Gambit建立夏季空調(diào)房間常見(jiàn)的四種氣流組織模型，采用FLUENT軟件以直觀的方式顯示了四種氣流組織方案的氣流流型，分析討論其氣流分布規(guī)律、特點(diǎn)，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行處理，并將各種不同送氣流組織形式下的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)各種氣流組織形式的優(yōu)缺點(diǎn)。顯然，空調(diào)房間的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的均勻性和穩(wěn)定性與室內(nèi)空氣的流動(dòng)情況密切相關(guān)。 上送下回圖22 上送下回氣流分布 這種氣流組織形式是將送風(fēng)口布置在房間上部，回風(fēng)口布置在下部。下面簡(jiǎn)要介紹一下常用的評(píng)價(jià)指標(biāo),包括不均勻系數(shù)、換氣效率、熱舒適性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣