办公室内侧送风热环境的模拟研究

办公室是人们工作办公的重要场所,因而办公环境会直接或间接地影响办公人员的状态和效率.利用Airpak模拟软件对采用侧送风方式下办公室内的气流组织和热舒适性进行模拟研究,验证了夏季采用侧送风空调系统能够实现办公环境的舒适性,并得出利用软件模拟室内热环境具有较高的准确性与可靠性,为提高和改善室内热环境及热舒适度提供了参考.     

大连夏季凉亭下热环境特征与人体热反应研究

稳态的空调环境由于削弱了人体的热适应能力从而影响了人的身体健康，同时单调的稳态环境使人产生了乏味、厌倦的心理。动态送风强调人的热适应能力，认为合理的动态环境不仅可以满足人体的热舒适需要，更能满足人体健康要求，仿自然的送风方式才是最佳的动态送风方式。本文对大连夏季室外凉亭下的环境特征和人的热舒适性做了主观问卷调查研究，通过对428个有效样本的研究与分析，回归得到了人体热舒适投票值TCV与人体平均温度和周围空气温度之间的关系式，在满足该式的条件下，人体平均温度在35．7～36．5℃之间，空气温度在25．5～30．4℃之间变化，且空气相对湿度保持在40％～60％，风速在0～1．5m／s之间波动，人体都可以达到热舒适状态，并发现人们在室外自然环境下往往感觉吹风不足，这点正好与传统空调中人们易产生吹风感的抱怨相反，从而为适当提高送风速度与温度，节约空调能耗奠定了基础：     

两种送风方式下人体舒适性实验研究

采用实验室研究方法研究了侧送风与散流器送风两种送风方式对人体热舒适的影响,统计结果表明：侧送风与散流器送风下的中性温度分别为28.64℃和25.96℃,不满意率分别为4.34%和6.82%,根据热感觉投票值得出了两种送风方式下80%,90%满意率的温度范围,并与ASHRAE Standard 55-1992中夏季舒适区的温度进行了对比。     

孔板送风对壁挂式空调房间热舒适性的影响

为研究孔板送风方式对壁挂式空调房间热舒适性的影响,采用Airpak软件分别对在相同送风量和送风温度下采用传统射流送风和孔板送风的气流组织进行数值模拟,通过对温度场、速度场、PMV-PPD值的对比分析,评价两种送风方式下的室内热舒适性,并采用实验测试的方法,对模拟结果的准确性进行实验验证。结果表明:送风方式对室内热舒适性影响明显,孔板送风对室内气流组织的改进和热舒适性的提高有较显著效果,夏季工况采用孔板送风可以起到节省能耗的作用。     

动态热环境下人体热舒适的实验研究

室内热环境是影响人体热舒适的关键因素,研究动态热环境下人体的热舒适温度范围,对促进建筑节能有着重要的意义。本文以深圳市某居住小区的住户为研究对象,在动态的室内环境中,测试分析了不同状况下的人体热舒适温度和自然通风的热舒适性效果,提出了有关建议:住宅建筑应尽量采用自然通风来达到舒适性要求,在自然通风无法满足要求时,可采用风扇等其他机械通风方式;空调状态下人体热舒适温度在国家标准规定的26℃基础上可适当提高1～2℃。     

某舰船封闭式桅杆舱内热环境控制的模拟研究

针对现代舰船隐身设计多采用封闭式桅杆带来的舱内设备发热量排除问题,采用计算流体力学(CFD)模拟方法进行热环境控制技术方案的模拟实验研究。选取该封闭式桅杆底层舱室,舱内热环境控制采用空调分布式送风,对发热量较大设备上部增设了循环风热管冷却。对舱内空调送风条件下热管装置关闭、热管不工作仅开启循环风机、热管装置正常工作三种工况进行了模拟实验。实验结果表明:在仅采用空调送风方式进行舱内热环境控制时,舱室平均温度为23.5℃,部分发热量较大的设备上方出现高温现象(35℃)。在开启其上部循环风热管冷却后,局部降温幅度为6~9℃,未出现高温现象。此种控制技术方案通过模拟实验结果验证是可行的。     

夏季湿热环境下温度-风速适宜值实验研究

一定温度环境下增大风速可以提高人体热舒适并降低能耗,但较高温度环境下增大风速对人体热舒适的改善作用降低。为了探究夏季湿热环境下风速对温度的补偿作用,提出适宜的风速值,本文系统地研究了高湿环境(80%相对湿度)下从偏热到高温范围内风速的积极改善作用和改善效率。通过在人工气候室营造4种温度水平(28、30、32、34℃),采用落地扇正面吹风,控制风速为0.8～1.4 m/s,共完成8个工况、168人次受试者热舒适实验,获取了受试者的主观感受及生理反应。建立了整体热感觉与温度和风速之间的预测评估模型,得到热中性状态下不同温度对应的舒适风速;在32、34℃环境下,提高风速不能使受试者达到热舒适状态,但对热感觉及皮肤温度仍具有改善作用,进而提出利用平均皮肤温度变化率评价不同风速下的吹风效率,得到对应温度下的有效风速值。将舒适风速与有效风速相结合,得到了夏季湿热环境下不同温度的适宜风速推荐值。     

地板送风系统气流组织及热舒适性研究

本文采用通风软件AirPak 3.0建立物卵模型和数学模型,模拟地板送风系统供冷运行和供热运行的室内空调环境研究不同送风温度和不同送风量对地板送风空调房间速度分布、温度分布、热舒适性和空气品质的影响。结果表明:供冷运行时房间设定温度为26℃,送风温度为18~19.5℃,热力分层良好,热舒适性适中,可作为空调系统运行的最佳工况;供热运行时,房间设定温度为18℃,送风温度为28~30℃时,温度分布趋势接近理想采暖要求,能够满足人体的热舒适需求。     

上海南京东路热舒适分析与评价

为探析夏热冬冷地区城市街道的空间因子对小气候与人体热舒适的影响及相互作用规律,通过对上海南京东路步行街中典型的风景园林空间按顶面遮蔽方式分为4种空间类型下的12个测点进行冬夏两季小气候实测及热舒适问卷调查,分析不同顶面遮蔽对风景园林小气候风湿热的影响差异,并结合热舒适评价指标的计算和使用者热舒适问卷,评价不同顶面遮蔽空间下人体热舒适感受。结果显示:1)根据热舒适问卷,建筑遮蔽区位于街道北侧的悬挑区在冬季最舒适,夏季最舒适的是树荫全遮蔽区;2)通过改善空间遮蔽程度与类型,根据风向与距街道十字交叉口的距离合理进行街道设计可以对街道中的太阳辐射与风环境产生显著影响,从而改善街道热舒适;3)采用生理等效温度(PET)指标计算的热中性范围冬季是16.90～28.95℃,夏季是9.05～22.57℃;4)PET评价在高温季节低估了风速对热舒适的影响,提出了基于问卷的热舒适预测方程。可为未来城市街道的舒适性规划建设提供经验与参考。     

胸部送风工位空调的局部送风参数范围研究

工位空调由于可提高吸入空气品质和热舒适度的同时节能而备受关注。本文提出胸部送风的工位空调方式,并通过人体热舒适实验的方法研究了在背景温度为28℃,即略高于混合通风一般设定温度时,采用不同局部送风口面积、送风温度及风速的工位送风改变人体热感觉及提高人体热舒适度的可能性。实验采用主观投票方法调查人体的热感觉和热舒适。研究结果表明,人体的热感觉在所研究的胸部工位送风工况下比背景环境下更加偏中性或偏凉;相对于背景环境,胸部工位送风可以使人体的热舒适度显著升高,且热不满意度可降低至小于15%。进一步分析了可提高人体热舒适度的局部送风温度、风速和风口尺寸3个因素的合理范围,可为设计开发提供参考。     

非稳态横流作用下空调送风喷口下方动态热舒适性评价实验研究

以RWI和PD为人体动态热舒适性评价指标,通过实验分析了动态横流影响下空调送风喷口下方区域典型测点动态热舒适特性。从喷口下方竖直方向和1.5m高水平方向各测点的实验结果可知,动态水平横流的作用使各测点的RWI值和PD值均向舒适值域趋近。由理论分析可知,单纯从RWI和PD指标出发,即使气温在32℃情况下,环境风速在0.65~2m/s范围内,仍能满足人体动态热舒适性要求。横流对空调送风的耦合作用能改善人体动态热舒适性,同时可提高送风温度,实现空调系统的节能。     

稳态环境下个体送风人体热舒适数值模拟

为了提高空调能效和人体的热舒适性,工位空调(TAC,Task Ambient Conditioning),即个体送风,渐渐成为研究的热点。本文探讨了在常规空调提供的稳态环境下,个体送风对人体热舒适的影响。在不同的背景温度、送风温度以及送风速度等边界条件下,对人体周围的热环境进行了数值模拟,比较分析了人体的热舒适性指标PMV。与传统空调模式的对比,个体送风在保证人体热舒适性的前提下,可以适当提高送风温度和背景环境温度,从而达到节能的效果。     

定点供冷空调特性及应用的研究

本文研究了在工业厂房内利用局部工作点送风提供个人致适条件的空调方式,介绍了笔者研制的适用于定点送风的送风口,确定了送风气流流型,给出了垂直送风和水平送风气流速度场与温度场的回归公式。在温度32～36℃、平均辐射温度33.5～39℃、相对湿度30～70％的模拟热环境中对102人进行了大量热感实验,并经分析、统计得到了分别用于上送和侧送风的舒适图。利用气流流场计算式和舒适图,可进行设计计算。此外给出了评价热感的多元回归方程。     

湿热地区相变背心的调节性能与影响因素研究

为研究高温、高湿环境下相变背心的性能以及相变温度对相变背心性能的影响,本文建立了热、湿传递数学模型.通过和实验测试结果相比,普通衣服、相变背心皮肤表面温度的最大偏差都在1℃以内,验证了模型的精确性.分析得到高温高湿环境下,相变背心能降低人体热响应,改善热舒适,且高湿环境下,相变背心的调节效果比低湿环境好.在高温高湿的环境下:相变材料相变温度最佳的取值范围为28℃～30℃之间.     

游泳馆气流组织对热湿环境影响模拟研究

室内游泳馆的温度和湿度是影响人体热舒适感最直接的因素,不同的气流组织形式对热湿环境分布影响较大。文中通过数值模拟,研究了4种常见的气流组织形式对中小型游泳馆热湿环境的影响,发现在夏季和冬季工况下,使用喷口上送风方式时,游泳馆室内热湿环境最为舒适,分层空调和散流器顶送方式次之,采用条缝风口下送风方式时,池区热湿分布效果最不理想。     

偏热环境下空调非等温可感送风对人体热舒适影响的实验研究

通过实验研究在2个工况下,低温稳态气流、低温仿自然风动态气流以及等温仿自然风动态气流方式下,受试者热感觉、热舒适和热环境满意度投票情况。实验结果表明,在室温为28~30℃、相对湿度为40%~45%的热环境下,平均送风速度为0.5~0.7m/s、送风温度为28℃的气流能够使受试者达到舒适水平。建议当室温为28℃时,使用风扇提供平均风速为0.5m/s的仿自然风动态气流进行人体降温;当室温为30℃时,使用空调提供平均风速为0.5m/s、送风温度为28℃的仿自然风动态气流进行人体降温。     

会议室夏季空调送风方式的模拟分析

利用CFD软件分别对旋流风口送风方式和喷口送风方式下的会议室内的送风效果进行数值模拟,分析两种送风方式下的温度场和速度场,同时对气流分布性能和热舒适性评价指标进行比较,确定合适的送风方式。结果表明,旋流风口送风方式下的温度场和速度场更加均匀,热舒适性优于喷口送风方式。     

安徽某半开放演出建筑中庭采暖的优化研究

对安徽某半开放的演出建筑冬季采暖设计进行了优化。论文采用数值模拟的方法,通过改变送风口的射流角度,对该建筑在3种不同空调供暖方式9种工况下的室内气流分布和热环境进行优化选择,从喷口尺寸,送风速度,喷口高度,喷口排列方式进行优化,对优化过的方案进行热舒适性分析,通过PMV、PPD等热舒适性指标验证优化方案的合理性,最终确定喷口送风+地面辐射复合供暖为最优方案。     

热湿工况下工位辐射空调的热舒适实验研究

为研究热湿工况下使用工位辐射空调的人体热舒适情况,在人工环境实验室内,通过改变环境背景温度来影响人体的热感觉,并采用热感觉投票(TSV)作为评价标准,重点研究了人体头部、躯干、上肢、下肢以及整体热感觉情况。实验结果表明,尽管背景环境参数超出舒适范围,但使用工位辐射空调能维持受试者的舒适状态,即背景温度稳定在28℃时,平均整体热感觉投票值低于+0.2;背景温度为30℃时,受试者热感觉仍能满足ASHRAE规范中规定的80%可接受范围要求。     

基于教室舒适性的送风参数寻优及感染风险分析

针对当前部分教学楼教室无法满足人体热舒适要求和教室内人员分布较为密集,若存在感染者其感染风险未知等问题,采用计算流体力学软件(CFD)模拟了不同工况的送风参数下(改变送风速度、送风角度)教室内的气流组织及热舒适性,应用熵权法对热舒适指标PMV和吹风不满意率DR进行赋权,应用多目标优化TOPSIS法对不同工况进行排序,得出在送风温度为18℃下的最佳送风参数组合为：送风速度为1 m/s,送风角度为60°。该工况下工作区热舒适指标PMV和吹风不满意率DR平均值为0.827和0.326,并针对此工况运用改进的感染风险模型进行感染风险预测,发现感染者呼出的飞沫大部分聚集在教室左侧区域,故此区域内感染风险较高。