办公建筑室内环境数值模拟

为了研究不同送风方式对某办公建筑会议室室内温度场、污染物浓度场及速度场的影响,利用实际测量的会议室尺寸数据建立数学模型,以监测到的相关参数作为软件模拟的边界条件,通过CFD软件对会议室采用不同送风方式进行数值模拟.分析和比较不同送风方式对会议室内温度场、污染物浓度场和速度场的影响,得出顶送风方式下温度处于23.7~25 ℃之间,甲醛浓度基本低于0.1 mg/m³,风速大部分处于0.013~0.093 m/s之间.结果表明,顶送风方式的送风效果优于侧送风方式.     

辐射制冷与贴附射流送风负荷分配比例研究

辐射冷板与新风承担不同负荷比例时,室内热湿环境差异导致人体舒适度不同,而两者负荷的有效配比既可实现室内良好热舒适性,又能降低空调能耗。文章以墙壁辐射供冷—贴附射流加导流板送风系统的办公室为模型,利用CFD软件模拟了在新风承担不同负荷比例时,室内不同高度的温度、速度、相对湿度变化特征,并分析了室内不同位置的热舒适度。结果表明:各工况在相同测点,温差的最大、最小值分别为0.18和0.09℃;室内风速≤0.3 m/s,其最大风速度差为0.025 m/s,出现在0.7 m处;相同含湿量下,送风温度越低,送风相对含湿量越高;人体背风侧舒适度最好,新风承担的负荷比例控制在40%～45%时,室内平均热舒适度最好。     

救生舱内部流场的CFD模拟

基于k-ε模型,建立三维准稳态湍流流动模型方程,并对模型进行求解。结果表明,在送风速度为3 m/s,送风温度为22℃时,舱内平均温度在29℃左右,达到救生舱内温度设计要求,与试验结果较好吻合.模拟结果为救生舱选择合适的送风条件以及优化设计救生舱内部空间提供了参考.     

基于CFD的城市轨道交通车厢空气质量模拟分析

城市轨道交通车厢的人员密度较高,车厢内的空气质量对乘坐体验及健康具有显著影响.以城市轨道交通列车车厢为例,采用CFD软件Fluent2019对正常载客情况下轨交车厢内空气质量进行数值模拟,分析空调送风风速为2、2.5、3 m/s和送风角度30°、45°、90°的温度场、速度场、污染物浓度场情况,提出在常态化防疫背景下,...     

空调房间内热舒适度的数值模拟

为研究空调房间内的热舒适度,应用κ-ε湍流模型和数值模拟方法,对有内热源房间内三维温度场、速度场及热舒适指标进行了数值模拟,模拟了4种典型的气流组织形式,同时在对热舒适度评价时引入了有效吹风温度EDT及气流分布性能指标ADPI。结果表明,4种气流组织形式都能满足人体对舒适度的要求,其中散流器送风方式效果最好。     

数值模拟层状通风对室内热环境的影响

以采用层状送风的典型办公建筑为研究对象,采用CFX计算流体软件,模拟分析建筑在不同送风速度下人体活动区的温度场、速度场,评价控制区域的热舒适性.模拟研究结果表明,在层状送风条件下,房间在垂直方向上出现明显的热力分层.热力分层以距地面0.9 m高的水平面为分界线;人体活动区域以上部分温度高,人体活动区温度低;在人体活动区域,头部位置温度最低,脚部温度最高;这样的热力分层符合建筑节能和人体热舒适性要求.送风速度在0~0.8 m/s的范围内,控制区域内的热舒适度相对较高,送风可及性好,新风可以很好的送到人体呼吸区,有效的提高呼吸区的空气品质.     

方形散流器送风角度对室内热舒适度的影响

使用CFD数值模拟软件,进行数值模拟和分析,探索办公室建筑房间内方形散流器的送风角度对室内热舒适度的影响.采用温度不均匀系数、速度不均匀系数、空气分布特性指标ADPI和能量利用系数等作为人体热舒适度的综合评价指标.根据用户对工作区域的热环境要求,可合理选择不同角度的方形散流器:如对温度均匀性要求较高,应选择送风角度为50°;如对速度均匀性要求较高,应选择送风角度40°;如对热舒适性要求较高,应选择送风角度为30°~40°;如果对建筑节能效果要求较高,应选择送风角度为60°~70°.     

矿井巷道内的通风数值模拟

基于矿井巷道的特点和紊流方程,建立了矿井巷道入风流通数学模型,采用数值模拟软件对入风流在巷道内速度场的分布及在不同风速下巷道内温度场的分布进行数值模拟,结果表明在风速为4.5 m/s送风较为稳定,温度较低,较好的改善了巷道内的工作环境。     

深部开采矿井通风系统降温效果分析

目的 模拟深部开采矿井井下高温环境,分析机械通风不同送风参数下的降温效果,确定出最佳送风参数,为深部开采矿井通风系统的设计提供理论依据.方法 利用Fluent软件进行数值模拟,竖井壁面温度根据地温变化特点利用UDF编程确定,测定自然通风时矿井内的温度分布、风速大小,分析在深部开采矿井机械通风不同的送风速度、送风温度下,井下的降温效果,确定出最佳送风参数.结果 当深采矿井送风风速为4 m/s,送风温度为15℃时水平巷道内的温度能够降到28℃,满足矿山安全规程规定.结论 深采矿山开采深度为1000m,巷道长度为60 m时采用竖井机械通风能够实现井下高温环境的有效控制.对更为复杂的矿井,可以考虑采用细水雾和机械通风联合降温的方法,还可实现粉尘的综合防治.     

混合物速度对催化剂磨损影响的数值研究

以某燃煤电厂600 MW机组的SCR烟气脱硝系统为研究对象,使用Fluent软件对烟气速度为3.7 m/s,氨气/空气混合物的速度分别为0.8 m/s和0.5 m/s时,进行数值计算,综合对比混合物速度u、v、w对催化剂层造成的磨损。其中,速度u、w均对催化剂造成横向冲刷,而速度v对催化剂层造成纵向冲刷。当氨/空气混合物速度为0.8 m/s时,无论哪个方向的速度均对催化剂层造成较为严重的冲刷,使其磨损加重。所以,认为混合物速度为0.5 m/s时最好。     

不同自然通风方式室内热舒适性研究

采用数值模拟方法对自然下部通风、自然层状通风、自然顶部通风3种自然通风方式室内温度场和速度场进行研究,以获取3种自然通风方式中室内热舒适性,寻求各自然通风方式适用范围.研究结果显示,3种自然通风方式中人体头部与脚踝之间垂直温差均小于5℃,满足人体热舒适对垂直温差的要求.自然下部通风、自然顶部通风在人体呼吸区高度上气流速度分布比较均匀,除进风口以及出风口附近区域其他区域气流速度均小于引起人体不舒适的最低气流速度0.25m/s,基本满足人体热舒适对吹风感的要求.在实际操作中,应根据当地气候条件以及室内不同功能选择合理的自然通风方式.     

气流组织形式对室内空气环境影响的数值模拟

以计算流体力学和传热学为基础,利用FLUENT软件建立了四种典型气流组织形式的物理及数学模型,运用Κ-ε模型对室内气流组织进行了三维数值模拟.对各种气流组织形式下建筑物室内的流场、温度场及浓度场的数值模拟结果进行分析比较.结果表明:置换通风在温度场、速度场、污染物浓度场、通风效率及人体热舒适性等方面均优于混合通风的几种气流组织形式.     

流体温度及流速对铝管内石蜡传热性能的影响

分析了铝管外换热流体温度及流速对铝管内石蜡储放热性能的影响,并通过简化石蜡相变模型,反推得到放热过程中液相石蜡区域半径。结果表明:风速越大,储热时间越短,最短的储热时间为1 380 s,属于温度为80℃、风速为3 m/s的情况;在一定温度下,风速越大,管壁温度下降越快,放热时间越短;通过反推液相区半径发现,风速越小,石蜡凝固越慢,放热结束时的液相区越大;最小液相半径出现在空气温度为80℃,风速为1.5 m/s的情况下,其值为4.19 mm。     

办公室空调房间不同送风速度的数值模拟

采用数值模拟的方法,以办公室空调房间为研究对象,研究了不同送风速度的条件下,室内的温度场和速度场,并用能量利用系数指标对其空调效果进行了评价.模拟结果表明,增大送风速度时,室内气流流形变化不大,受冷空气的影响增大,相同位置速度增大、温度下降,而能量利用系数相差不大.     

加气混凝土外表面蒸发换热影响因素实验研究

在热湿气候风洞内,用正交实验研究了一定初始含水率下加气混凝土蒸发换热的影响因素。从对蒸发换热量影响的显著性和持久性来衡量,太阳辐射居首,其次是试件厚度,再者是风速,最后是温度,而相对湿度的影响较小,温度和相对湿度的交互作用亦不显著。太阳辐射、风速、温度及试件厚度对材料蒸发换热量影响最显著的水平分别为400w／m^2、1．5m／s、30℃、100mm。其原因是太高的辐射和温度导致了材料表层温度过高,表面蒸发过快而“干化”,从而阻碍材料内部水分向表层的迁移;而过高的风速和过厚的材料也对其自身蒸发换热产生负面影响。     

基于数值模拟分析的生态绿墙环境效应

目的分析研究生态绿墙系统的环境效应,为解决环境问题提供应用方法和理论依据.方法以德国维斯玛应用科技大学绿墙改造概念方案为载体,运用Energy-Plus能耗模拟软件、CFD计算流体力学软件、U-wert.net材料U值计算软件对建筑生态绿墙的能源性、物理性、区域性环境效应进行了数值模拟分析.结果生态绿墙系统可以提高建筑外墙23.7%的热阻值;节约6.2%的全年空调负荷;在夏季可以降低室内温度3~5℃;降低室内的空气流速0.03 m/s;维持室内温度的稳定性,全年室内温度可保持20.84℃,提高环境舒适度.建筑物周围的气温通过建筑生态绿墙改造后,降低了0.5~4℃;降低区域内的风速0.05 m/s;减少建筑全年的C排放量7.1%.结论表明生态绿墙产生的生态效果在隔热降温、节能减排、缓解热岛现象、提高室内舒适度和维持碳氧平衡等方面起到了显著作用.     

室内装修烘烤气体的生物强化技术

为了减轻由室内装修所造成的污染,通过生物滴滤处理装置处理室内装修烘烤后排出的挥发性有机气体(甲醛、苯、甲苯、二甲苯).在气体流量为600 L/h、表面液体速度为3.14~3.93 m/h,pH为6~7,进气温度为30℃条件下采用生物强化技术,当入口甲醛浓度小于30.86 mg/m3,生物滴滤塔对甲醛净化效率一直保持100%;当入口苯浓度在2.07~43.22 mg/m3,生物滴滤塔对苯的净化效率是86.2%~88.4%;当入口甲苯浓度在0.76~31.61 mg/m3,生物滴滤塔对甲苯净化效率是93.2%~94%;当入口二甲苯浓度在3~55.20 mg/m3,生物滴滤塔对二甲苯净化效率是90%~91.6%.从《大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)》的指标考察,室内装修烘烤污染物经生物滴滤处理后均可达到现有污染源和新污染源排放标准,生物强化处理是可行的.     

夏热地区商场类建筑集中空调系统全新风运行性能分析

分析了中国夏热地区的室外气候条件,对于冬季,有近乎100%的时间可以采用全新风模式,而过渡季节会有一半左右的时间可以采用全新风模式,从而全年可以减少30%~60%的人工冷源运行时间。通过对焓值控制和温度控制2种调控模式的分析,研究了不同室内负荷强度、不同通风量和不同室内空气温湿度设定值条件下的调控方案。研究发现：室内负荷越大,采用全新风模式的节能效果越好;送风量宜设置为6~8 h-1;室内空气参数对节能效果影响很大,考虑到室内外温差对人体热舒适的影响,可以考虑不同季节不同的室内空气参数设置;对于调控模式,冬季和过渡季节可采用焓值控制模式;夏季宜采用温度控制模式。采用全新风模式,每年可以实现100~180kWh/m2的节能效果,从而产生30~50 kg/m2的碳减排量。     

空气幕对厨房内PM2.5控制效果的模拟与分析

厨房烹饪是民居室内PM_2.5污染物的重要来源,为对其进行有效控制,提出了空气幕送风方式。建立厨房物理模型,使用Fluent软件对厨房内的气流组织、温度分布和PM_2.5浓度分布进行了数值模拟。研究了空气幕对厨房内PM_2.5和热流的控制效果,并对3种射流速度进行对比分析。研究结果表明：空气幕射流气流对烹饪区域产生了很好的包裹效应,可以阻隔PM_2.5的扩散和热流的蔓延;可使厨房内PM_2.5排除率提高到44%~75%,平均降温1~2℃。当空气幕射流速度为0.6 m/s时,控制效果最佳。研究结论可对厨房PM_2.5污染的防治提供参考,为空气幕送风系统的研究提供模拟数据和理论依据。