空調(diào)房間氣流組織數(shù)值模擬和優(yōu)化課程-文庫(kù)吧資料
2025-06-30 05:42本頁(yè)面
【正文】 500192003）的規(guī)定，舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)如下表[14]表31 空調(diào)房間舒適性的計(jì)算參數(shù)參數(shù)夏季冬季溫度（℃）22～2818～24相對(duì)濕度（%）40～6530～60風(fēng)速（m/s）≤≤4 空調(diào)房間的數(shù)值模擬過(guò)程 物理模型的建立以天津市某一辦公室空調(diào)房間為研究對(duì)象，辦公室長(zhǎng)X寬X高=6mx4mx3m，窗戶朝南，,距離地面1m，距離兩邊墻面各2m。 當(dāng)時(shí) ，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。 (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。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。但有效溫度存在的缺陷是過(guò)高的估計(jì)了濕度在低溫下對(duì)涼爽和舒適狀態(tài)的影響。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(jiàn)的熱舒適指標(biāo)有；有效溫度ET、吹風(fēng)感、和PMV—PPD指標(biāo)。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)。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%?？疾禳c(diǎn)換氣效果的優(yōu)劣取決于該點(diǎn)的局部平均空氣年齡(空氣年齡指空氣質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入房間起至達(dá)到某點(diǎn)所需經(jīng)歷的時(shí)問(wèn))。 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(gè)測(cè)點(diǎn)，分別測(cè)得各點(diǎn)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(cè)點(diǎn)數(shù) ——工作區(qū)測(cè)點(diǎn)的速度 ——n個(gè)測(cè)點(diǎn)的速度算數(shù)平均值 ——n個(gè)測(cè)點(diǎn)的溫度算數(shù)平均值 ——n個(gè)測(cè)點(diǎn)的速度均方根偏差 ——n個(gè)測(cè)點(diǎn)的溫度均方根偏差有由上面的定義式可見(jiàn)，越小，表示氣流分布的均勻性越好。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。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。 下送上回圖24下送上回氣流分布這種形式的送風(fēng)口布置在下部，回風(fēng)口布置在上部，排風(fēng)溫度高于工作區(qū)的溫度，故具有一定的節(jié)能效果，同時(shí)有利于改善工作區(qū)的空氣質(zhì)量。該氣流組織的優(yōu)點(diǎn)是送風(fēng)氣流不直接進(jìn)入工作區(qū)，有較長(zhǎng)的與室內(nèi)空氣混摻的距離，能夠形成比較均勻的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)。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。 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。好的通風(fēng)系統(tǒng)不僅要能夠給室內(nèi)體統(tǒng)一個(gè)健康、舒適的環(huán)境，而且要有很高的經(jīng)濟(jì)性。氣流組織設(shè)計(jì)的目的就是合理的組織室內(nèi)空氣的流動(dòng)和分布，使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度能更好地滿足室內(nèi)人員的舒適感要求。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。對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論。介紹空調(diào)室內(nèi)舒適性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和氣流組織的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文內(nèi)容安排簡(jiǎn)述氣流組織研究的背景及意義，并簡(jiǎn)單介紹國(guó)內(nèi)外氣流組織研究現(xiàn)狀。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。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。 國(guó)內(nèi)也有眾多的研究者利用CFD技術(shù)對(duì)空調(diào)房間氣流組織進(jìn)行優(yōu)化和研究。Chen Qingyan則在1988年利用CFD技術(shù)對(duì)建筑物能耗、室內(nèi)空氣流動(dòng)情況以及室內(nèi)空氣品質(zhì)等問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CFD技術(shù)開(kāi)始用于空調(diào)房間的氣流分析。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]。文獻(xiàn)[6]利用C02作為示蹤氣體，研究了空氣齡與質(zhì)點(diǎn)換氣效率、房間換氣次數(shù)之間的關(guān)系。在國(guó)內(nèi)，天津大學(xué)的馬九賢教授于80年代組織建造了國(guó)內(nèi)第一個(gè)專門(mén)用來(lái)對(duì)空調(diào)房間內(nèi)氣流情況進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)室，并取得了一定的研究成果，為進(jìn)一步進(jìn)行房間氣流的研究奠定了基礎(chǔ)[3]。 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。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?？照{(diào)房間內(nèi)的空氣分布與送/回風(fēng)口的尺寸、形式、數(shù)量及位置，送風(fēng)參數(shù)（送風(fēng)溫度，風(fēng)速），房間的大小及污染源的位置和性質(zhì)等有關(guān)。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)，實(shí)現(xiàn)工作環(huán)境健康舒適性有著重要的意義。Velocity field.目 次 1 引言………………………………………………………………………1 研究的背景及意義…………………………………………………………………………1 國(guó)內(nèi)外的研究成果…………………………………………………………………………1 本文的主要內(nèi)容和工作…………………………………………………………………… 22 空調(diào)房間的氣流組織形式…………………………………………………… 3 …………………………………………………………3 ……………………………………………………………3………………………………………………………………4…………………………………………………………………4 上送上回
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