碰撞射流氣流形態(tài)與特征的影響因素分析.pdf

1、我國夏熱冬冷地區(qū)建筑冬季普遍采用空調(diào)系統(tǒng)供暖，而空調(diào)系統(tǒng)常用設(shè)計(jì)通風(fēng)方式和氣流組織一般以夏季工況為主，故冬季時(shí)，由于熱浮力的作用導(dǎo)致送風(fēng)熱量過多地分布在房間的上部空間，從而降低了熱風(fēng)的能源利用率和室內(nèi)熱舒適性。因此，對(duì)冬季空調(diào)房間氣流組織形式的研究顯得十分必要，分析相應(yīng)的人體熱舒適，針對(duì)現(xiàn)有空調(diào)設(shè)計(jì)提出改進(jìn)措施，使之能夠在不影響夏季效果的同時(shí)滿足冬季的使用要求。
　　本文針對(duì)空調(diào)房間采用碰撞射流通風(fēng)方式冬季工況時(shí)，房間的外部幾何條

2、件、送風(fēng)管道、送回風(fēng)口位置以及不同送風(fēng)氣流參數(shù)進(jìn)行了CFD模擬，通過對(duì)比分析這些因素對(duì)室內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及室內(nèi)人員熱舒適度等的影響找出對(duì)室內(nèi)氣流速度、溫度分布影響效果較大的因素，并對(duì)影響較大的因素加以著重研究，對(duì)其人體腳踝處平面及呼吸平面上的溫度和風(fēng)速沿著房間進(jìn)深方向的分布以及沿著房間高度方向的分布進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　結(jié)果表明，風(fēng)管內(nèi)部粗糙度、送風(fēng)口湍流度、房間層高以及回風(fēng)口位置工況對(duì)室內(nèi)氣流速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和室內(nèi)人員吹風(fēng)感的影

3、響很小。而送風(fēng)口高度、送風(fēng)管道沿立柱設(shè)置方式、送風(fēng)口不同幾何形狀、送風(fēng)口大小以及不同送風(fēng)氣流參數(shù)作用對(duì)碰撞射流室內(nèi)氣流組織有較大的影響作用。主要表現(xiàn)在:增加送風(fēng)口高度后，氣流擴(kuò)散距離明顯縮短，擴(kuò)散區(qū)面積減小。近地面氣流速度降低。氣流上升位置提前。且在增加送風(fēng)口高度會(huì)使氣流擴(kuò)散區(qū)內(nèi)部送風(fēng)口附近值大于2K，產(chǎn)生較熱的不適感。
　　風(fēng)管兩側(cè)布置時(shí)沿X方向氣流沿地面擴(kuò)散距離較遠(yuǎn)，但擴(kuò)散氣流速度基本一致。而Y方向氣流地面擴(kuò)散距離較短。兩側(cè)布

4、置風(fēng)管方式在Y方向上對(duì)房間內(nèi)的溫度影響較小，擴(kuò)散區(qū)內(nèi)有較明顯的溫度分層現(xiàn)象，而房間絕大部分空間處于較低溫度。
　　不同幾何形狀送風(fēng)口對(duì)于會(huì)影響地面擴(kuò)散區(qū)域形態(tài)，而且特殊外形（如菱形送風(fēng)口）會(huì)使氣流擴(kuò)散距離明顯降低。方形送風(fēng)口室內(nèi)氣流溫度分布較均勻，而菱形送風(fēng)口高溫氣流未與室內(nèi)充分換熱，使擴(kuò)散區(qū)和外部空間溫差過大。不利于室內(nèi)熱量的充分利用和提高室內(nèi)人員的舒適性。
　　保持送風(fēng)速度不變時(shí)增加送風(fēng)口面積會(huì)使通氣量增加。擴(kuò)散距離增加

5、，且擴(kuò)散區(qū)內(nèi)平均溫度溫度也會(huì)提高，溫度分層效果和分層現(xiàn)象影響范圍增加。保持送風(fēng)量不變情況下增加送風(fēng)口大小會(huì)使送風(fēng)速度降低，進(jìn)而使氣流擴(kuò)散距離減小。保持速度不變時(shí)增加送風(fēng)口面積會(huì)使氣流擴(kuò)散區(qū)內(nèi)值明顯增加，而保持速度不變時(shí)增加風(fēng)口面積會(huì)使房間一般區(qū)域和擴(kuò)散區(qū)溫差增加，供熱效果降低。
　　當(dāng)房間內(nèi)存在相鄰送風(fēng)口時(shí)，二者對(duì)室內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及室內(nèi)有效溫度分布的相互影響作用只在近地面氣流相接觸時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，且影響位置也僅僅局限在氣流相互接觸