大空间分层空调气流场数值模型研究

大空间分层空调送风气流属于高Re数非等温浮力流,常用的双方程模型不能较好地解决非等温气流流动时温差引起的浮力作用。为此在控制方程中添加浮力源项并进行Boussinesq假设,建立对浮力项经过修正的高雷诺数双方程数学模型。以淮北市中心体育馆分层空调气流温度实测数据为基础,对实际工况下的气流组织进行数值模拟。测试与模拟结果对比表明,所建立的数学模型以及边界条件的简化措施对高大场所气流温度场的模拟解算有良好的适用性,模型对预测高大空间分层空调系统设计的效果具有指导意义。     

高大空间建筑室内热环境特性数值分析

通过简化高大空间建筑边界条件,采用标准k-ε湍流模型,利用CFD方法数值分析了其室内热环境特性,并对空调气流组织进行模拟。给出了两种方案对高大空间室内热环境的影响。结果表明:(1)初始方案中高大空间建筑气流组织较差,地板温度较高。(2)优化方案中回风口设在两侧墙壁上,在送风口下方,温度场分布合理,满足热舒适要求。     

分层空调房间内气流组织的数值分析

采用时间平均的 Navier- Stokes方程求解了一装有分层空调的高大房间内的三维室内气流流动和温度分布 .其中使用 RNG的κ-ε湍流模式 ,运用 SIMPL E算法进行数值离散 .数值计算结果和有关实验数据进行了对比分析 ,二者大致吻合 .通过计算得到 :在高大房间内采用分层空调在技术和经济方面可获得显著的效果 .     

高大空间风口位置高度对供暖效果的影响

分层气流组织可以改善高大空间热风供暖的节能性和热舒适效果.为估计这种气流方式对室内热环境的改善效果,在利用实验验证数值计算方法的基础上,通过数值模拟探讨了大空间送、回风口高度对室内热环境的影响.研究结果表明:送风口位置位于较低的位置时,热风供暖的能量在这种房间下部区域的利用率较高;当送风口位置增加到8.5m且上回风时,即使以高能耗为代价,室内热环境也难以满足人体热舒适要求.此外,根据模拟结果对不同情况下的供暖能量利用系数做了分析,并对改善大空间冬季热风供暖的节能和热舒适性给出了一些建议.     

基于CFD的中庭式建筑冬季供暖研究

目的对公共建筑中庭冬季供暖空调系统导致的室内温度不均现状进行改造,以满足人体舒适性,提高经济性.方法对沈阳地区某高校图书馆中庭冬季采用传统空调供暖的气流组织分布情况进行研究,对实测结果与CFD模拟结果进行对比,分析是否符合《公共建筑节能设计标准》,提出采用太阳墙技术并分析其可行性.结果通过对图书馆中庭进行温度场模拟发现,中庭的垂直温差达到5℃左右,当前中庭内温度并不能达到设计温度.采用太阳墙新风系统+传统空调采暖耦合作用能很好地解决中庭内平均温度偏低的问题,且可以保证室内新风量的供给.结论从中庭实测数据及CFD模拟出发,使用太阳墙改造措施,有助于改进和优化采暖设计方案.     

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。     

以气温为边界条件的水库冰盖厚度的数值模拟研究

针对寒区水库冰盖厚度增长的数值模拟问题,依据黑龙江省红旗泡水库2008年、2009年2个冬季现场观测的气温、冰温等实测数据,应用最小二乘法进行参数辨识,改进前人关于冰面温度与气温关系的表达形式,确定了黑龙江省大庆地区水库冰盖冰面温度依赖于大气温度的线性变化关系.分析了前人对寒区水库冰盖热力模式及冰厚增长数值模拟研究的方法,对其一维热力学模型和单相Steften问题所采用的数值解法进行了改进,用已给出的转换关系将大气温度转换后的冰面温度作为边界条件,对黑龙江省红旗泡水库2008、2009年2个冬季冰盖厚度的增长情况进行了数值模拟,数值模拟结果与现场实测数据吻合良好.     

某医院高大空间的空调节能设计浅析

高大空间的空调系统存在能耗大、气流组织复杂及冬季室内温度梯度较大等问题,解决这些问题并实现空调系统的节能运行,一直是设计难点。文章结合明光市某医院新院区门诊大楼的实际工程,根据夏热冬冷地区的气候特点和使用特征,从分层空调、负荷计算与分析、下送风系统及节能效果等方面,对入口门厅的空调和通风系统进行了分析和探讨。     

小型数据中心气流组织及能耗优化

数据中心空调系统的首要任务是保证服务器的安全可靠运行.为了达到这个目标,很多数据中心的空调系统在欠负荷下运行,造成能源的浪费.这主要是因为气流组织的不合理造成局部区域报警从而启动了多余的制冷设备.为了节省能源和研究合理的气流组织,以一个存在上述问题的小型数据中心为例进行了研究.首先用数值分析的方法建立了数学模型,然后用实测数据提供了模拟中需要的边界条件,模拟得到其速度场和温度场情况,再用实测数据验证了模型模拟结果,然后根据实测和模拟结果用评价参数评价其能耗水平,最后提出改造方案.结果表明,在热扩散不好的区域增加智能风扇系统有效地改善了气流组织的情况,与一般的通风系统相比,这种系统每年可以降低38%的能耗.     

太阳能半导体空调的实验研究与数值模拟

试制了一种风冷散热的太阳能半导体空调实验样机,并对其在不同工作电流下的性能进行了测试,得到了空调样机在不同运行工况下的运行参数;同时对空调样机进行了数值模拟,并与实验结果相比较,两者能很好的吻合.通过对实验和数值模拟结果方法的总结和比较,分析了热电系数、风量、工作电流等不同参数对空调样机性能的影响.分析结果表明,该数值模拟方法可为太阳能半导体空调的优化设计提供除采用实际测试外的另一种方法,节省了设计时间和经费.