冬季夜间乘员舱内热环境及人体热舒适性研究

采用试验与数值模拟相结合的方法对冬季夜间乘员舱内热环境不均匀性进行了研究,得到不同送风模式下乘员舱内温度、速度不均匀度.接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行模拟,对比分析了2种送风方式下的人体热舒适性.最后通过对实际送风工况、基于相同送风焓值的等温送风工况以及基于驾驶员前方等效来流的均匀热环境工况的研究,发现在不均匀热环境下人体更易处于不舒适的状态.     

家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响

为研究家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响,在人工环境实验室内测试了中送风、下送风和分布式送风的环境参数,并对15名受试者的热感觉和热舒适进行了问卷调查.实验结果表明:初始背景温度为0℃时,分布式送风可快速、均匀地提升人体各部位的空气温度,受试者的整体热感觉以及整体热舒适上升最快,受试者的热舒适性可得到显著改善;室内热环境稳定后,分布式送风温度均匀度最小为1.9℃,在送风区域内的受试者各部位感觉较暖,局部热感觉差异最小,且其他位置的受试者都不觉得冷;稳态局部热感觉与整体热舒适的拟合结果表明,足部热感觉对整体热舒适影响显著,下送风与分布式送风垂直温差小于3℃,在送风区域内,可以明显提升人体足部的热感觉,约75％的受试者对热环境表示满意.综合环境参数测试及问卷调查的结果,分布式送风热舒适性的综合效果最好.     

基于正交试验法的大型客机座舱气流组织优化及热舒适性分析

大型客机座舱的舒适性研究对我国自主研发的大型客机的市场竞争力具有重要意义．良好的气流组织是座舱舒适性的重要保证。而开展针对具体机型的气流组织优化研究是我国发展大型客机的突破点之一．为此,首先用真实MD-82客机座舱的气流和温度的试验数据验证了计算流体力学（CFD）模型,同时依据正交试验法安排了18个送风方案;然后用验证的CFD模型对18个送风方案进行了数值模拟,以座舱内垂直温差及局部风速为试验指标对其进行了评价,得出了试验中的最佳送风方案;最后对得出的最佳送风方案进行了热舒适性分析．研究结果表明,所采用的非定常RNG肛碳型能够合理地预测客机座舱内的空气流动．影响客机座舱气流组织最重要因素是行李架附近风口的送风速度,而天花板附近的侧壁风口送风角度对气流组织影响较小．优化得到的最佳送风方案能够营造热舒适性良好的座舱环境。预测平均热感觉指标约为-0．2．     

大空间建筑夏季喷口送风工况下室内空气垂直温度分布试验研究

为了研究大空间建筑在分层空调环境下的室内空气垂直温度分布特性及其影响因素,该文对某大空间建筑在夏季工况不同喷口送风下的室内温度进行了试验测试。通过对喷口高度、送风量、室外综合温度等参数的分析,获得了室内空气垂直和水平温度场分布特性。研究结果表明,喷口高度和送风量的增加会引起温度分层面升高和垂直温度分布不均匀,且导致较大的对流转移热负荷,但水平温度分布趋于均匀;室外综合温度与非空调区的温度及梯度密切相关。该文研究结果可为喷口送风的气流组织设计提供参考。     

乘员舱驾驶员位置微环境及人体热舒适分析

采用实验与数值模拟相结合的方法对夏季乘员舱内驾驶员位置的微环境及人体热舒适性进行了研究。首先通过11个不同工况分析了空调送风温度、送风速度、太阳辐射强度、太阳高度角以及环境温度对驾驶员位置不同部位微环境的影响,接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行了模拟,得到了各影响因素对人体热感觉及热舒适的影响程度。     

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.     

基于驾乘人员热感觉的车内空调送风参数设计

由于车内热环境的高度不均匀性,适用于均匀热环境的平均热感觉（PMV）评价方法无法对乘员热舒适状态做出客观评估。等效均匀温度（EHT）评价方法则考虑了不均匀热环境对人体的影响。通过建立计算流体力学（CFD）与人体热调节模型的耦合模型,采用最优拉丁超立方设计法,建立乘员舱空调送风参数和太阳参数与EHT和PMV等参数之间关系的近似模型。基于两种评价方法,通过序列二次规划优化算法（NLPQL）,对不同热舒适需求下的送风参数进行设计。对比两种评价方法所设计的送风参数下,人体平均皮肤温度、人体与车内热环境的潜热/显热交换量等参数的区别。发现同一热舒适需求下,相较于PMV评价方法,基于EHT评价方法设计出的送风状态更偏向高风温及高风速。     

移动热湿源廊道热环境的改善及送风参数优化

为有效改善具有移动热湿源的高温高湿廊道热环境,给工人提供舒适的工作环境。以邯郸市某铁渣转运廊道为依托,建立廊道空气与皮带表面热湿耦合传热物理模型,定性分析不同送风温度、送风风速、铁渣温度、皮带运行速度条件下廊道热环境的改善效果,定量探究其对廊道热环境的影响程度,并拟合各影响因素与廊道温度的相关经验关联式。结果表明：对廊道热环境影响程度由大到小依次为：送风温度、送风风速、铁渣温度、皮带运行速度。送风温度越低,送风风速越高,铁渣温度越低,皮带运行速度越小,越能有效改善廊道热环境。送风温度为22°C,送风风速为2m/s,铁渣温度为65°C,皮带速度为3.0m/s为廊道热环境改善的最优组合方式。文章研究成果将为类似廊道内选择合适的通风方式、设备调控及系统优化提供指导。     

壁挂式空调非定常送风模式的数值模拟

为研究壁挂式空调的非定常送风对室内热舒适性的影响,以某小型多人办公室为研究对象进行送风射流流动的数值模拟研究。针对送风模式,考虑了定常流水平送风、方波水平送风、三角波水平送风和正弦波脉动+扫掠送风4种模式,并对比了人员活动区域的温度及风速的均匀性与降温速率,以及冷气射流的空间分布规律。结果表明：采用方波和三角波的非定常水平送风模式与定常水平送风模式相比,可在人员区域形成更均匀的温度场和更低的平均风速,从而改善热舒适性。但是三角波和正弦波送风会导致冷气在出风口堆积,甚至吸入回风口,导致整体降温速率降低。     

基于人体热舒适性的装甲车辆舱室空调送风角度优化

装甲车辆舱室内部环境特殊,空调可以有效改善内部人员作战环境,提高装甲装备综合作战能力,为达到降温效果的同时满足人体热舒适性,并减少能耗,对现有装甲车辆舱室内空调送风气流组织进行优化.通过分析典型装甲车辆舱室热工参数,对装甲车辆舱室简化建模,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件进行舱室空气流动数值模拟,验证计算模型,分析舱室内部的温度场、速度场的分布,通过改变送风角度来设计出合适的气流组织,为保障装甲车辆舱室内部热舒适性提供了设计依据.结果表明,出风口角度水平向上45°为推荐角度,气流组织合理,既能够保证装备内部乘载员近体环境温度合理舒适,又没有产生局部不适感,且冷量利用率最高.可见在相同的送风温度下,通过调整送风角度,可以有效调节舱室内部气流组织形式,使得乘载员处于舒适状态,且不会引起局部不适感.     

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.     

泉州洋楼民居的夏季热环境测试与分析

对福建泉州某洋楼民居在夏季高温、高湿季节的热环境进行测试,分析洋楼室内外空气温度、相对湿度、黑球温度和风速等参数随时间变化情况,并计算热舒适度PMV(预测平均投票数)指标值.结果表明:洋楼外廊有明显的气候缓冲作用;夏季白天洋楼室内的热舒适性不佳,但各用房存在相对舒适的时段;灰空间在居民的迁徙型居住模式中有重要作用,增加开敞度、屋顶隔热、房门对位等是改善洋楼热环境的措施.     

云贵高原湿季室内热环境预测关系式

基于我国住宅建筑室内热环境研究的不足,以曲靖师范学院一自然通风房间为对象,对其室内温湿度、风速、墙面温度、地板温度、天花板温度、室外环境温度进行了为期半年的实地测试.对室内空气平均温度、平均辐射温度、PMV（predicted mean vote）值进行了计算.为便于快捷预测和调控云贵高原湿季室内热环境,利用线性回归分析法对PMV与平均辐射温度间的关系进行了讨论,获得了一些相关性较好的回归方程,在相似气候下对热环境预测和设计时可供参考.     

云贵高原湿季室内热环境预测关系式

基于我国住宅建筑室内热环境研究的不足,以曲靖师范学院一自然通风房间为对象,对其室内温湿度、风速、墙面温度、地板温度、天花板温度、室外环境温度进行了为期半年的实地测试.对室内空气平均温度、平均辐射温度、PMV(predicted mean vote)值进行了计算.为便于快捷预测和调控云贵高原湿季室内热环境,利用线性回归分析法对PMV与平均辐射温度间的关系进行了讨论,获得了一些相关性较好的回归方程,在相似气候下对热环境预测和设计时可供参考.     

考虑学习效率的教室内热环境调控系统研究

教室环境对学生的舒适程度和学习效率有直接影响,因此如何对其进行调控非常重要。针对现有室内调控方案未考虑学习效率的问题,在确定热舒适度与学习效率量化关系的情况下,提出一套针对教室的室内热环境调控系统。将学习效率最高时的预测平均投票值(predicted mean vote,PMV)作为系统的目标,为实时获取PMV提出了基于粒子群优化的BPNN(back propagation neural network)模型对其进行预测的方法,通过PMV反推出热环境参数(温度、风速和相对湿度)的目标值,并提出基于BPNN的比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器对其进行调控以改变室内热环境。通过实地采集的数据对调控系统进行仿真模拟,结果证明了调控系统的可行性和有效性,为积极推进教室内热环境的调控提供了有效依据。     

建筑室内温热环境的预计冷热感指标PMV的探讨

探讨建筑室内温热环境指标的预计冷热感指标PMV,以及冷热舒适感预计不满率PPD的具体计算内涵.阐述PMV的舒适方程式、计算流程和演算方法.通过冬季辐射地板取暖下的建筑室内环境的被验者实验,浅析室内气温与被验者的冷热感、PMV、PPD,以及PMV与PPD的关系.探明应用PMV值来评价温热环境的可行性.     

热湿环境参数对PMV及空调能耗的影响研究

通过正交数值实验分析了热湿环境参数对PMV影响的显著性,在通常的环境参数变化范围内,影响程度从大到小依次是:空气温度、风速、平均辐射温度及相对湿度.分析了4大环境参数在定PMV控制时对能耗的影响规律及影响显著程度.保持PMV不变的前提下,分别比较了不同热湿环境参数组合下的能耗,发现不同组合之间能耗差异较大,说明其中存在最优参数组合,使得满足人体热舒适的前提下能耗最小.研究结果为今后实现空调系统的PMV优化控制提供了方向和依据.     

寒冷地区高校教室冬季室内热环境与热舒适性分析

以寒冷地区太原市某大学供暖季教室为研究对象,对教室室内外热环境进行现场实测,同时对室内人体热舒适情况进行主观问卷调查.研究结果表明:教室内实测热中性温度为25.21 ℃,80%满意度热舒适温度范围为19.64~30.78 ℃,而根据PMV(predicted mean vote)计算得到的室内热中性温度为21.07 ℃,80%满意度热舒适温度范围为16.61~25.53 ℃.说明PMV模型预测的热感觉与实测热感觉之间存在一定偏差,而验证Griffiths模型可以准确预测该地区教室内热舒适温度,预测值为24.69 ℃.利用最小二乘法优化PMV-PPD(predicted percent dissatisfied)模型,建立适应性PMV修正方程,最终提出适用于寒冷地区高校教室冬季热环境评价数学模型.     

室内沙疗室实验阶段气固耦合热环境的数值模拟

研究室内沙疗室实验阶段空气和沙体间热量传递规律。运用计算机流体力学(CFD)技术建立了室内沙疗室实验阶段三维热物理模型及数学模型,应用Fluent软件计算了沙疗室内气固耦合传热问题,数值模拟与实验验证了空气和沙体温度场的变化。结果表明模拟与实验中空气和沙体的温度场变化规律吻合良好;与吐鲁番沙疗场相对照,模拟得到了适宜室内进行沙疗的温度稳态层及其埋沙深度;通过单口热压自然通风使室内沙疗室的空气热环境具有一定的热舒适度。因而,室内沙疗室可提供沙疗所需温度且相对舒适的热环境,为进一步完善室内沙疗系统的设计提供理论和实践依据。     

低温供暖系统中散热器与风机盘管的供暖效果

本文利用Airpak软件对北京地区煤改电中某农机站小型食堂进行室内热环境的数值模拟,对采用散热器和立式风机盘管两种不同散热末端的房间进行流场模拟,分析人员静坐状态下（1.2 m高度水平面）的温度场、速度场、预计平均热感觉指数（PMV）和预期不满意率（PPD）,通过流场模拟与实测结果的分析说明了在低温供暖系统中采用散热器和风机盘管两种不同的散热末端的特性以及对室内热环境的影响。结果表明,在同一个热源下,使用风机盘管进行供暖的房间在温度和PMV-PPD指数上优于散热器房间,人们的不满意度较小;使用散热器进行供暖的房间温度稳定性较好,适合需要连续供暖的房间;采用数值模拟得到的房间温度略低于实测温度,在一定程度上可以为北京地区煤改电中低温供暖系统合理选择散热末端提供参考。