工位空调不同送风方式的模拟分析

模拟了工位空调的3种不同送风形式(桌面送风、顶棚送风、地板送风)以及传统的中央送风方式下送风气流在人体活动区形成的温度场、速度场以及PMV的分布.结果表明使用桌面工位空调送风室内的热舒适情况较好,能量利用效率最高,优于其他工位送风方式.     

空调列车室内三维紊流流动与传热的数值模拟

采用三维紊流模型，应用有限单元法计算了空调列车（硬座车）室内气固耦合传热问题，对空调列车室内气流组织，主要是速度场和温度场进行了数值模拟，研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响，以及送风温度对空调列车内温度场的影响，为空调列车室内气流组织优化设计及舒适性研究提供了依据。     

侧送风气流分布的优化计算法

据有限空间紊流射流理论,提出了先假设空调房间只设置一个大风口,确定送风速度和送风射流自由度,然后确定实际所需送风口个数和送风口直径的计算方法．图２,表１,参３．     

空调房间室内气流组织的数值模拟研究及应用

合理的气流组织是空调房间气流组织设计的主要内容,他不仅影响空调房间的空调设计参数,而且对整个空调系统的合理运行产生重要影响。采用CFD技术研究了送风参数对室内空气速度场和温度场的影响,并对其速度场和温度场进行数值模拟解算,解算结果与实际物理过程基本吻合,完全可以作为空调房间气流组织设计的一种技术手段,从而大大缩短了设计周期,同时对于改善室内空气品质、提高控制室内空气污染物能力、以及保证实现最优化设计都有着重要的指导作用。     

空调列车室内流场的数值模拟

运用 K-ε紊流模型对 K2 5型空调列车 (硬座车 )室内气流组织 ,主要是速度场进行了数值模拟 .采用有限单元法和交错网格 ,将送风气流与车厢形状及障碍物作为一体考虑 ,研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响 .结果表明 ,送风方式对空调列车室内流场影响较大 ,而送风速度在 2～ 3m/ s范围内 ,对空调列车室内流场影响较小 .研究结果对空调列车室内气流组织优化设计及舒适性评价提供了依据 .图 9,表 1,参 8     

办公室不同通风方式效果模拟与分析

目的研究夏季办公室置换通风、侧送风和混合通风的特点及效果,探索不同通风方式对室内空气品质和热环境的影响,设计有效的办公室通风系统,创造良好的室内环境.方法利用Airpak软件对置换通风和侧送风进行模拟计算,得出了两种送风方式下室内温度场、速度场以及PMV-PPD指标分布.结果侧送风形式下,空调送风运动轨迹呈抛物线分布,新风抛物线以下工作区域温度较低,主要分布在24~28℃,在人体经常活动的范围内速度大小为0.25 m/s,PMV-PPD指标接近于0.置换通风热力分层,温度自下而上升高,工作区内风速为0.096 m/s,温度为26℃,PMV-PPD指标小于侧送风形式的PMV-PPD指标.混合通风工作区温度分布比较均匀,为28℃左右,但是工作区风速较高,为0.6 m/s.结论办公室采用置换通风方式活动区空气品质好,既能营造良好的工作环境又可利用空气自身浮升力达到节能目的,是一种理想的通风方式.     

铁路客运站候车厅冬季供暖系统优化分析

建立铁路客运站候车厅的数学物理模型,并采用实测数据对物理模型进行验证;运用数值模拟的方法,对比分析候车厅冬季最不利工况下,采用分层空调、地板辐射结合喷口送风和地板辐射结合通风柱送风共3种供暖方案下候车厅的室内热舒适性和空气品质。研究结果表明:单独使用分层空调系统时,候车厅室内出现了严重的"热气上浮"现象,非空调区域囤积有大量热量,难以满足室内舒适性要求,并造成能源的大量浪费;采用辐射地板与送风相结合的供暖系统,能得到较均匀的温度场分布,人员活动区垂直方向温差较小,有利于改善冬季空调"头暖脚凉"的不舒适感,并且大大减少了因对流换热造成的热损失,其供暖能耗可降低20%左右。     

低温送风射流特性的研究

用数值计算的方法对空调房间低温送风的射流特性进行了模拟 ,得到了空调房间的速度场和温度场 ,并计算了相同冷负荷条件下 ,采用不同的送风温度来满足空调负荷要求时房间的空气分布特性指标 (ADPI) ,为低温送风空调系统的设计提供参考 .     

标准层空调送风系统气流分布的数值模拟

为了研究空调送风系统的气流组织对室内各送风位置送风量的影响,以办公室标准层全空气空调送风系统为研究对象,通过计算流体动力学软件FLUENT建立该空调送风系统物理模型,采用数值迭代法对空调送风管和末端的速度、压力、出口流量进行了数值模拟。模拟结果表明,办公室标准层变风量全空气空调送风系统设计较合理,2个主风管的所有圆形支管内速度与压力相差较小,各支管内压力和速度分布较为均匀。与设计送风量相比较,变风量空调箱阀门全开时,各区域送风量误差不超过10%,各末端送风口送风量相差较小,但标准层左右两侧送风量都不能满足设计要求。故在空调系统工作过程中,应该减小送风量偏大区域内的变风量空调箱阀门的开度,确保各送风口送风量的均匀性。     

基于等效均匀温度的车内热环境分析

通过计算流体力学(CFD)与人体热调节模型的耦合仿真,得到人体整体和各节段的等效均匀温度(EHT).对比空调送风速度、送风温度与太阳辐射强度对整体EHT、平均皮肤温度及各换热损失量的影响,得到各因素变化时所处的EHT舒适区,采用试验设计法和方差分析法,得到3个影响因素对整体EHT、各节段EHT、平均皮肤温度及干热损失量的贡献率,发现送风条件影响大于太阳辐射,其中送风温度的影响最显著.在此基础上,得到EHT的拟合方程,并提出基于拟合方程改进空调控制的新思路.     

送风速度对夏热冬冷地区办公室供暖效果的影响

夏热冬冷地区在空调系统设计中一般以夏季工况为主,故可能造成冬季供暖能耗浪费且室内温度无法满足人体热舒适要求.针对上海一实际办公室在不同送风速度下对冬季室内热环境进行了实测.实测结果表明:夏热冬冷地区建筑窗墙面积比过大和送风参数的不当设置,使送风热量难以到达人员所在空间,导致室内上部与下部空间温差过大和加热过程中存在能源浪费.尽管提高送风速度不能彻底解决人体头-足温差过大的问题,但可以减小因温度分布不均匀造成的热负荷增加量,改善人体热舒适和实现节能效应.     

三峡电站主厂房分层空调冬季工况模型试验

建立三峡电站主厂房发电机层标准机组段分层空调的试验模型。在确保分层效果的基础上，对该模型冬季供暖工况进行温度场和速度场的实测，就2种不同的送风口型式及同一送风口型式3种不同送风方式对模型工作区空气分布特性的影响作了初步分析，在试验条件下确定出了最佳的送风口型式及送风方式；同时，在送风口型式及送风方式不变的情况下，改变送风温度以观测其对工作区温度场的影响，从而为后续的分层空调模型试验提供了必要的技术数据，亦为同类工程建设提供了一些可供参考的结论。     

分层空调下高大焊接厂房双扩散对流

利用计算流体力学技术并结合现场实测分析分层空调系统设计关键参数如送风量、送风速度及分层高度等对某高大焊接厂房室内双扩散对流及通风空调效果和效率的影响。同时,还分析高大焊接厂房分层通风空调系统的适用性。研究结果表明:厂房下部风口排风比宜取为75%;送风量安全系数Ks可取为2.5~4.0;提高送风速度、下部排风口底部安装高度及降低分层高度均无法有效提升厂房通风空调效果和效率;各工况下厂房室内流体运动、热、质输运为双扩散混合或自然对流,焊接表面Nusselt数及Sherwood数基本不变;当厂房焊接烟尘散发量大时,分层空调节能性是一大挑战。将焊接热和污染源简化为稳态散发的条缝形热和污染面源,室内焊接烟尘质量浓度模拟值与实测值较好地吻合,相对误差为11.2%。     

工位送风口形式对办公室内气流分布的影响研究

工位送风是一种将新风直接送到工作岗位的送风方式,与传统空调相比,工位送风大幅提高了送风有效性.为分析办公室内适宜采用的工位送风口形式,建立了办公室内应用工位送风系统的物理模型,对采用不同形式工位送风口送风时的办公室内气流分布进行了数值模拟,对比分析了办公室内温度、速度、PMV和污染物质量浓度分布,研究结果表明,采用孔径为3 mm的孔板送风口时形成的气流分布效果优于其他风口形式.     

地下高大厂房空调送风的数值模拟

对地下高大厂房改变空调送风量，改变风口数量、风口布置方式、送风风速的室内气流进行模拟计算，得出了不同送风方案工作区的平均温度、速度及相应的标准差，最后分析了对工作区温度场和速度场的影响因素并得到了最优的设计方案，这种数值模拟方法对地下高大厂房空调模型试验及其空调系统优化设计有重要指导意义。     

双冷源空调机组供冷性能实验分析

常规空调系统一般以冷凝除湿为主,之后需要再热才能满足送风温度要求,即浪费了冷量又消耗了再热的热量。为降低空调系统再热负荷,提出了双冷源空调机组。双冷源空调机组是在组合式空调机组中设置两个或多个表冷器,各表冷器可根据其功能采用低温冷源(如供回水7/12℃)和高温冷源(如供回水14/19℃)。为研究双冷源空调机组性能,试制了一种双冷源组合式空调机组,采用两组表冷器并联的形式组装。实验研究了高温表冷器的供冷能力、全热交换效率和除湿效率等变化规律,并分析了其供冷性能和节能性。结果表明,高温表冷器单独运行时,理想制冷效率显著提高,节能效果明显,送风温差可以满足室内要求,但除湿能力不足。两组表冷器联合运行通过合理设置表冷器的送风占比,完全可以满足空调系统送风要求,节约再热能量,达到节能的效果。在双冷源空调机组运行过程中,高温表冷器承担的负荷部分越大,系统的能效比EER就越大,节能效果越明显。     

低位空调应用于住宅建筑中的节能和舒适性实验

为研究低位送风的空调形式应用于住宅建筑的节能效应及舒适性水平,在模拟卧室的实验室里分别对传统的高位空调（CAC）和低位空调（FAC）在设定室内温度相同的情况下测量其温度场和速度场,通过ADPI指标评价两种空调形式的舒适性水平;同时,对利用功率测试仪器测得的功率以及送回风的干湿球温度计算得到的两种系统不同工况下的COP值进行了比较．实验结果表明,低位空调的送风温度要高于同等工况下高位空调送风温度2．6—8.3℃,而ADPI值在大多数工况下也能满足ASHRAE要求的室内舒适性水平,尽管在实验的极端工况下略低于传统的高位空调的ADPI值．功率测试及COP计算结果表明,使用低位送风的空调系统要比使用传统的空调系统耗功平均减少14．9％,COP平均值由2．5提高到3．25,提高了29．6％．     

挂壁式空调器房间温度场和速度场的试验研究

采用保温壁面上安装电热膜的方法,建立了空调模拟环境实验室,用于空调器制冷工况下的模拟环境研究.通过改变电热膜的加热功率,改变模拟房间的负荷大小.挂壁式空调器的试验结果表明,在平送风、斜送风及下送风情况下,空调器出风断面上都存在着较大的风速和较低空气温度的局部区域.     

地板送风静压层内气流的数值模拟与送风特性实验

采用计算流体力学(CFD)技术,对地板送风静压层的空气流动进行了数值模拟,并进行了典型的实验来验证计算结果.通过对计算结果与实验结果的比较,说明对于地板送风静压层内空气流动的CFD模拟,采用0 1 m的网格划分间距、标准k ε湍流模型是合理的.实验和计算结果一致表明,对于高度为170 mm的地板送风静压层,地板送风口的速度和送风量分布受到入口射流的影响,处于不同位置的地板送风口,其速度分布不同,有的均匀,有的速度值相差10倍.由数值模拟的地板送风静压层内空气流动特征,可展示和分析地板送风静压层的以上送风特性.     

不同送风方式对空调房间内污染物质量浓度分布的影响

目的研究不同送风方式对空调房间内污染物的扩散影响,确定有利于消除污染物的送风方式,改善具有污染源的办公室的空气品质,为设计合理的空调系统提出建议.方法采用Airpak软件模拟了4种不同送回风方式、3种不同送风量和3种不同污染物散发量,通过模拟得到所选取不同位置的污染物的质量浓度,分析污染物质量浓度的分布特点,得出不同送风方式和不同污染物散发量下室内污染物质量浓度的分布情况.结果比较得出顶送侧回的送风方式比其他3种送风方式除污效果好,送风量的增加使污染物质量浓度明显降低,但是要控制在合适的风速范围内.减小污染物的排放量也使室内污染物的质量浓度明显降低.结论采用顶送侧回的送风方式,在一定风速范围内增加送风量即增加送风速度可降低室内污染物质量浓度.