大空間分層空調(diào)系統(tǒng)氣流組織CFD數(shù)值模擬及熱舒適性分析研究.pdf

1、分層空調(diào)技術(shù)廣泛應(yīng)用于大空間建筑空調(diào)中，它利用合理的氣流組織方式，僅對(duì)建筑物的下部空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，而對(duì)建筑內(nèi)的上部空間不進(jìn)行空調(diào)或采用通風(fēng)排熱，從而降低空調(diào)的冷負(fù)荷、減少空調(diào)設(shè)備容量、節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，其能量節(jié)約率可達(dá)14％-50％。 本文以一大廳為研究對(duì)象，以計(jì)算流體力學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行分析、抽象和簡(jiǎn)化，建立了大廳的物理模型和數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用FLUENT軟件，使用經(jīng)浮力項(xiàng)修正的к-ε兩方程模型和SIMPLE算法對(duì)

2、廳內(nèi)分層空調(diào)速度與溫度分布進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，近壁區(qū)采用壁面函數(shù)法確定墻壁邊界條件，求得空調(diào)空間內(nèi)速度和溫度的數(shù)值解，然后運(yùn)用FLUENT軟件的后處理模塊和TECPLOT軟件將模擬結(jié)果可視化，得到各特征截面或區(qū)域的溫度分布、速度分布以及有效溫度差△ET值分布等，并通過實(shí)測(cè)驗(yàn)證了相關(guān)數(shù)值模擬的可靠性。在對(duì)氣流組織進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，以空氣分布特性指標(biāo)（ADPI）為評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，速度分布不均勻系數(shù)、溫度分布不均勻系數(shù)等其它指標(biāo)為輔助指標(biāo)。

3、 在模擬計(jì)算時(shí)，先對(duì)設(shè)計(jì)工況下的速度分布、溫度分布以及△ET值分布計(jì)算，并對(duì)氣流組織進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后以設(shè)計(jì)工況為基準(zhǔn)工況，分別模擬計(jì)算送風(fēng)速度、送風(fēng)溫差、送風(fēng)高度以及送風(fēng)口型式等對(duì)氣流組織和評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。在研究送風(fēng)口型式對(duì)氣流組織和評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響時(shí)，設(shè)定單位時(shí)間的送風(fēng)冷量不變，改變送風(fēng)口型式，分別討論送風(fēng)速度不變、送風(fēng)溫差變化時(shí)和送風(fēng)溫差不變、送風(fēng)速度變化時(shí)對(duì)氣流組織和評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。得到以下結(jié)論：隨著送風(fēng)速度的增大，單位時(shí)間送風(fēng)冷量增

4、加，人員活動(dòng)區(qū)平均速度減小，速度的不均勻系數(shù)增大，而平均溫度則降低，溫度不均勻系數(shù)減小，平均△ET值減小；隨著送風(fēng)溫差的增大，人員活動(dòng)區(qū)的平均速度減小，速度不均勻系數(shù)增大，平均溫度降低，溫度不均勻系數(shù)增大，平均△ET值減小；在一定的高度范圍內(nèi)，隨著送風(fēng)高度的提高，射流主體向上移動(dòng)，人員活動(dòng)區(qū)的平均速度和速度不均勻系數(shù)減小，平均溫度降低，溫度不均勻系數(shù)減小，平均△ET值增加；當(dāng)單位時(shí)間送風(fēng)冷量不變，送風(fēng)溫差不變時(shí)，隨著送風(fēng)口高度的增加，送