一种新型房间空调器室内温度分布的CFD研究

设计了一种顶部45°角送风的新型房间空调器,对常规送风与顶部45°角送风方式的空调分别建立三维CFD模型对室内温度分布进行模拟计算。结果表明:相比于常规送风方式,顶部45°角送风室内温度分布均匀性显著提高,舒适性增强,达到相同的室内平均温度,其所需的送风量减小50%左右,节能约30%。模型模拟计算结果与试验测量值吻合度高,对设计开发新型室内空调器和优化室内气流组织具有指导意义。     

冬季单侧喷口加二次气流下热环境的节能性和舒适性讨论

采用数值模拟的方法研究了单侧喷口送风的分层空调和单侧喷口加二次气流的改进型分层空调2种气流组织,对冬季室内的垂直温度分布、居住域温度场、速度场以及热负荷等进行了分析,据此讨论了冬季室内的热舒适性和节能性。经过与试验进行对比验证后,数值模拟拓展模拟研究表明:对于单侧喷口送风有、无二次气流2种分层空调形式,在送风量和送风温度以及边界条件均相同的情况下,室内居住域的温度分别为21.9℃和21.1℃,以前者同样的居住域温度为条件,计算两者空调供热负荷,得到前者节能率为12.5%。同时以两者居住域的ADPI作为舒适性评价依据,研究分析得到两者分别为48.5%和22.7%,前者较好,即对于本文研究对象而言,单侧喷口加二次气流的改进型分层空调具有一定的节能效果且提高了室内热环境的舒适性。     

国内复合辐射供冷空调系统研究现状

介绍了辐射供冷的原理及其常用的3种送风方式的优缺点,综述了地板送风与地板辐射供冷空调系统、置换通风与顶板或地板辐射供冷空调系统、贴附射流作用下顶板辐射供冷加置换通风空调系统3种复合辐射供冷空调系统解决结露问题的研究进展,对比分析了采用3种复合辐射供冷空调系统房间内的热舒适性研究成果。结果表明,这3种复合辐射供冷空调系统均能有效减轻结露现象,其中贴附射流作用下顶板辐射供冷加置换通风空调系统防止结露效果最显著。置换通风的特性决定了置换通风与地板辐射供冷空调系统在维持良好的室内空气品质和室内热舒适环境方面优于地板送风与地板辐射供冷空调系统。     

顶棚辐射桌面送风舒适性数值模拟研究

以人体周围的环境温度、风速和PMV值为指标,对顶棚辐射条件下的桌面送风热舒适性进行了数值模拟研究。以某一会议室为例,通过模拟确定了满足人体舒适性的桌面送风温度与速度参数。结果表明,顶棚辐射桌面送风时,在合理的送风参数下均能满足人体舒适性要求。     

基于EnergyPlus的地板辐射与置换通风空调系统模拟分析

辐射供冷与置换通风复合系统不仅能提供较高的热舒适性,并且具有很大的节能潜力,本文建立了复合系统的能耗分析模型,并采用EnergyPlus能耗分析软件对该复合系统进行能耗模拟,模拟得到的室内温度和辐射地板所承担冷量与实验结果的误差小于±7%,在此基础上,改变置换通风的送风温度,得到辐射地板提供冷量随置换通风送风温度提高而增加的变化规律,置换通风送风每增加1℃,辐射地板提供的冷量增加1.9%左右。     

采用蒸发冷却的辐射供冷空调系统室内热环境模拟验证

我国西北地区夏季气候干燥,蒸发冷却技术能以较高的COP值提供辐射供冷和新风系统需要的高温冷水和冷风,形成基于蒸发冷却的辐射供冷空调系统.介绍了复合系统的工作原理和流程,在此基础上,采用Airpak软件模拟了地板辐射供冷加置换通风复合系统以及顶板辐射供冷加置换通风复合系统的室内热环境.模拟结果表明,采用地板辐射供冷的复合系统室内垂直温度梯度大于顶板辐射供冷的复合系统,两系统室内温度场均匀,符合设计要求,并且0.1m和1.1m高对应的室内垂直温度差值均小于3℃,符合ISO7730规定的舒适性标准.CFD模拟结果与试验结果吻合良好,可采用该模拟方法进一步研究复合系统室内热环境.     

辐射供冷与贴附射流复合空调系统室内空气品质研究

以辐射供冷与竖壁贴附射流复合空调系统为研究对象,采用数值仿真和试验研究的方法对复合空调系统室内空气品质进行研究。结果表明,在辐射板温度和贴附射流送风参数选择合理的条件下,0.1~1.1m高度最大温差小于1.5℃,1.1m高度以下人员活动区温度在25.5~27℃之间,0.1~1.1m高度室内空气流速小于0.3m/s,复合空调系统的温度场、速度场分布均满足人体的热舒适性要求,同时贴附射流可以在冷辐射板表面形成一层干燥的空气隔离层,能有效防止结露现象发生。     

辐射供冷空调室内热环境控制变量的选择

对辐射供冷系统空调末端与室内热湿环境之间的能量交换过程进行分析,分析了辐射供冷空调室内热环境参数特点。基于热舒适理论,分析了辐射供冷环境低平均辐射温度对人体热感觉的影响,根据辐射供冷空调的特点,从实际应用的角度出发,分析选择适合辐射供冷空调的室内热环境控制变量。通过分析提出辐射供冷室内热环境控制变量应综合考虑平均辐射温度和空气温度两个指标,可将操作温度作为室内热环境控制的反馈变量。     

冬季大空间室内两种典型气流组织的试验研究

试验研究并分析了喷口单侧送风和柱状下送风2种典型气流组织的5个工况下冬季室内的垂直温度分布、居住域温度场、速度场、PMV以及供热量等试验结果。试验A、B、C、D、E 5个工况依次为:喷口下调30°、15°侧上送侧下回风2个工况,柱状下送上回方式,分设计送风面积、削减下部送风面积40%、削减上部送风面积60%3个工况。试验风量为7275~8506 m3/h,室外空气综合温度为9.0~9.3℃。试验结果表明:A、B、C、D、E 5个工况的单位室内外温差供热量依次为1832、1673、2210、2016和1836 W/℃时,居住域的平均温度相应可达23.1、23.1,18.7,19.7和21.3℃,其PMV均值分别为0.48,0.33,0.02,0.03和0.34。试验和理论研究结果表明,在同样的舒适度的条件下,冬季喷口送风节能性、稳定时间要好于柱状送风气流组织,从居住域的热环境均匀性、局部吹风感角度出发,柱状送风要好于喷口送风。     

空调列车室内三维紊流流场和温度场数值模拟

基于计算流体动力学对某列车车厢内部的速度场与温度场的分布进行了数值模拟。采用稳态不可压缩雷诺平均N-S方程,紊流模型选择两方程模型,应用有限体积法计算了车厢内气固耦合传热问题。研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响,以及送风温度对列车室内温度场的影响,为空调列车室内气流组织优化设计及舒适性研究提供依据。     

毛细管重力循环供冷末端装置及运行性能研究

通过对重力循环柜联合金属吊顶辐射板运行进行试验研究,测试重力循环柜的补助制冷性能以及对室内热舒适性的影响。研究结果如下:内置三排毛细管的重力循环柜单独运行时,制冷量能够达到设计工况下的720W;重力循环柜联合辐射吊顶系统运行时,重力循环系统能够起到补助制冷作用,并对出风口周围地板结构有一定的蓄冷作用,具有部分辐射供冷的效果。当室内达到稳定状态后,距重力循环柜水平30cm以内的区域在32min内垂直温差大于3℃,30cm以外区域温度场满足人体舒适性要求。     

辐射吊顶供冷除湿特性研究与实测分析

辐射吊顶供冷空凋系统可将室内显热负荷与湿负荷分开处理,采用辐射方式处理显热负荷,送风承担湿负荷,同时也承担一部分室内显热负荷。本文对辐射吊顶空调系统中的除湿特性进行研究,针对辐射吊顶供冷的结露问题,提出预除湿负荷概念,并计算不同设计条件下的预除湿负荷,探讨了表冷式空气处理机组作为除湿设备的容量确定方法。本文最后以上海X别墅辐射吊顶+置换通风空调系统为测试对象,对该系统除湿特性进行了实测分析。     

高大厂房工位送风工艺参数研究

为研究高大厂房工位送风的工艺参数，以单个工位为研究对象，基于流体动力学分析工具CFD，建立工位送风的数值计算模型，并对数值模型的可靠性进行了验证。利用响应面试验设计方法构建了工艺参数的样本空间，运用数值模型的求解结果建立了响应面分析模型，对影响工作地点温度的工艺参数进行了分析。结果表明：工作地点温度受送风速度的影响较低，过度增大送风速度对工作地点的温度影响较小，建议取2.5m/s；环境温度为35℃时，送风温度取24℃。环境温度为40℃时，送风温度取21℃，研究结果可为现场实践提供理论指导。     

空调客车内部流场计算流体动力学数值模拟

针对某型空调客车，应用κ-ε紊流模型及贴体坐标，采用SIMPLE算法计算了室内气固耦合传热问题，采用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内固体表面引起的附加热流变化，对空调客车室内气流场和温度场进行了数值模拟。通过实验测定对比分析，数值计算值与测定值基本吻合。研究结果表明：乘坐区乘客头部高度水平面内温度分布均匀，比较理想；回风口下方区域的温度和驾驶区司机头部温度偏高，对热舒适性不利。研究结果为改善车内人体冷热舒适性提供了理论依据，对车内气流组织优化设计有指导意义。     

基于SET指标与区域划分的地面空调送风优化

针对飞机地面空调恒速送风时,所造成客舱热舒适性不佳的问题。构建了Boeing737飞机客舱的CFD仿真模型,验证了所建立的模型的合理性。基于合理的客舱模型,考虑太阳辐射传热的情况下,模拟了客舱内的温度场、风速场,根据客舱内各区域干球温度的差异,对客舱进行区域划分,以标准有效温度(SET)作为客舱热舒适性的评价指标,模拟地面空调不同送风速度下,客舱各区域热舒适性的变化,得出优化后的地面送风区间为[2.0,3.0]m/s满足客舱热舒适性要求。该研究结果为地面空调的送风控制、客舱热舒适性研究和能源节约提供理论依据。     

高速列车车内流场数值分析及优化

应用FLUENT软件对某高速列车客室内的流场和温度分布进行了数值模拟,基于非稳态k-w湍流模型,分别对夏季、冬季送风情况下客室内的温度分布进行分析。研究结果表明,客室空调原送风孔对应的流场和温度分布不能满足客室舒适性要求。通过优化客室送风孔孔径,流场和温度分布的计算结果基本满足客室舒适性要求。根据以上的仿真计算结果对该高速列车的通风系统提出了合理的改进建议。     

浅谈深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案

本文简要介绍了深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案,并应用CFD软件对分层空调夏季设计工况下气流分布特性进行了模拟分析,得到了候车厅的速度场、温度场以及热舒适度分布情况。研究结果表明该设计方案可行,在喷口送风角度为25＆#176;时送风效果最好,可以达到设计要求的室内温、湿度与速度分布,并满足室内舒适性的要求。     

辐射空调系统夏季运行房间温湿度分布试验研究

通过对辐射吊顶+地板送风系统夏季运行情况的试验研究,得出了室内温湿度沿高度方向的变化情况以及贴附层露点温度的分布情况。结果表明,室内空气温度沿高度方向先升高后降低,而相对湿度则先下降后上升,送风参数对房间湿度的影响较大,辐射板表面温度可根据贴附层的露点温度进行控制,而贴附层的露点温度可以采用工作区露点温度减去1.7℃来表示。     

室内污染物扩散的通风优化数值模拟

为了减小房屋装修后室内甲醛对人体的危害,了解不同通风方式及通风速度下室内甲醛浓度的分布特征是关键。本文采用CFD方法,模拟2种基本通风方式室内气流组织的流动形式,研究了不同通风方式、不同送风速度对室内甲醛的浓度分布的影响,数值模拟表明:与异侧送回风通风方式相比,同侧送回风形式更能有效减小室内甲醛的浓度,因而室内通风方式应优先选择同侧送回风。在同侧送回风气流组织形式下,送风速度过小或过大均致使人站或坐高度平面上甲醛浓度增大,因而应根据甲醛的散发强度,选择合适的送风速度,如在本文中送风速度以2m/s左右为宜。优化室内污染物扩散的通风形式,对室内通风设计和气流组织的研究具有一定的指导意义。     

基于加权PMV和EQT的改舱客机地面空调最佳送风温度

为改善飞机地面空调恒定温度送风所造成的改舱客机舱内乘客热舒适性不佳的问题,建立了改舱后的Boeing 737客舱模型,并通过实验舱对仿真模型进行了试验验证,证明了此模型的合理有效性.在此改舱模型的基础上,运用CFD技术,模拟仿真出地面空调不同送风温度下,改舱客机的风速场与温度场,且针对改舱客机空调送风口与乘客座位距离不...