基于空调车厢内气流分布的人体热舒适研究

利用带浮升力效应的K—ε湍流模型对空调硬座车内三维素流流动和传热进行了数值模拟。将人体散热和太阳辐射作为能量方程的附加源项,采用有限容积法将计算区域离散为均匀网格,用SIMPLE算法求解离散控制方程,研究了空调硬座车内空气流动速度、温度及热舒适性评价指标PMV分布规律。研究结果为空调车内气流组织的优化设计提供依据,对改善车厢内人体热舒适环境具有指导意义。图7,参8。     

客车车厢内气流分布及传热数值分析

建立了客车车厢内CFD仿真模型，对客车厢内的流场和温度场进行了分析．采用稳态不可压缩雷诺平均N-S方程，紊流模型选择k-ε模型离散，采用限容积差分法．考虑到客车车厢的结构复杂，按其骨架特点将车厢体分成若干区域，每一区域作为平壁来处理，壁面的当量导热系数来自以前实验和计算得出的结果．网格划分对计算结果的影响也进行了分析．计算结果和实验数据对比研究表明：采用该仿真模型能准确计算客车内流场和温度场，引入一相对误差计算指标，速度和温度的计算误差分别为23％、21％。     

影响空调客车硬座车厢内旅客热舒适性的因素分析

随着我国的社会经济发展和人民生活水平的提高,铁路空调客车已成为人们出行的重要交通工具,与此同时空调客车内的热舒适性也越来越多的受到人们的关注。本文针对目前空调客车硬座车厢内的状况及我国铁路运行的自身情况,对影响旅客热舒适性的因素进行了分析。     

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.     

辐射供冷空调系统下的人体热舒适性研究

为了深入研究辐射供冷空调系统下的人体热舒适性,对辐射供冷空调系统的传热机理进行了分析,合理简化了人体热平衡方程,获得了人体显热散热量、辐射对流散热量比与热舒适性的关系。实验及数值模拟结果表明:在辐射供冷空调系统下,人体热舒适性指标(PMV)与人体显热散热量之间具有较好的线性关系,利用该线性关系,可从人体热平衡的角度直接对人体热舒适性进行评价;人体辐射对流散热量比与热舒适性指标之间没有明显的相关关系,即人体辐射对流散热量比对热舒适性没有影响。因此,在保证人体热舒适性的基础上,可以通过提高人体辐射对流散热量比,即使辐射供冷空调系统具有较大的辐射末端面积、较低的辐射末端温度或较高的送风温度,从而达到建筑节能的效果。此项研究可为辐射供冷空调系统的热舒适性评价及系统设计提供参考。     

基于人体热舒适性评估的直升机空调通风系统优化设计

直升机座舱空间狭小、乘员密集并且热载荷大,需要引入新鲜制冷空气以满足多乘员热舒适性要求。因此,优化设计座舱空调通风系统具有重要意义。针对典型直升机座舱布局,建立了舱室和乘员三维模型。定义乘员周围温度、温度偏离、乘员周围速度、PMV和空气龄作为热舒适性评估指标;设计并计算3种不同空调通风系统布局方案,通过对热舒适性评估指标的综合比较分析,选定最优布局方案;在此基础上,采用多目标遗传算法,定义以PMV和空气龄为基础的双目标函数,对空调送风口位置参数开展仿真优化。通过分析结果数据和帕累托前沿,确定最优空调送风口位置参数,完成座舱空调通风系统最优设计。最后对仿真优化结果进行了试验研究,验证了仿真计算的准确性和有效性。     

客车空调气流组织的改进及模拟分析

对客车空调回风系统进行了改进，首次提出将回风口由中间一个改为前后2个，并用κ-ε两方程紊流模型和壁面函数法建立了相关的气流组织计算模型，对改进前后车内的温度分布情况作了数值模拟和分析比较．结果表明：改进后的回风系统使车内的气流组织以及温度分布情况得到明显改善，前后两端的温度显著下降(约降低2K)，中部温度略有上升；在送风温度同为289．15K时，车内平均温度较改进前降低约0．5K，且乘客头部与足部区域之间的温差较改进前也有所降低．因此，对于改进前后同样的车内温度，改进后可以提高送风温度，从而降低系统能耗，还能够满足更大区域内乘客的舒适性要求。     

人体热舒适的模糊综合评判

人的热舒适受多种因素的影响，是一种模糊的随机变量，因而对人体热舒适的评判本身就是一个模糊的概念，笔者分析了影响人体热舒适的因素，并对其进行了简化，在此基础上，应用模糊数学的基本理论，提出了人体热舒适模糊综合评判算法。模糊综合评判解决了评判标度的连续化问题，从而减小了常规评判方法的投标的不确定性，还对模拟仿真结果进行了分析比较，仿真结果表明数值实验结果同预测平均投标指标事较好，为客观评价人体热舒适提出了一种方法和思路。     

舒适性与空调系统能耗研究

分析了热舒适性与空调系统负荷之间的关系，通过调查统计数据研究了温度和相对湿度对人体热舒适性的影响。结果表明，在所统计的人群范围和一定热舒适性温度范围内，改变相对湿度几乎不影响环境热舒适性，同时发现在人体热舒适性范围内，改变相对湿度将更多地影响空调系统负荷，空调系统的节能和保证舒适的热环境在一定条件下可达到相对统一。     

人体热舒适研究进展

回顾了国内外热舒适研究历史及现状,详细介绍了几个热舒适综合评价指标,指出目前人体热舒适研究正在向现场调查测试发展,并且考虑到人体适应性对热感觉的影响,同时指出在我国各个气候区研究热舒适的必要性.     

非均匀环境下不同空调形式对人体热舒适的影响

通过对20名受试者在不同空调形式（对流空调、辐射地板空调、辐射吊顶空调等）及个人舒适系统(Personal Comfort System)多工况下生理参数和主观反应的实验研究,得到冬季辐射和对流换热形成的非均匀环境对人体热舒适的影响,同时建立了不同工况下考虑局部影响权重的人体热感觉评价模型。结果表明：①不同空调形式下局部热感觉对整体热感觉影响权重不同;②三种空调形式下不使用PCS时远窗侧人员最冷部位（足部）热感觉投票值均高于近窗侧,全体人员足部热感觉投票值在辐射地板空调中最高。使用PCS可提升局部热感觉和热舒适,局部热感觉提升最显著部位分别是肩胛部（对流）、腹部（辐射地板）和大腿（辐射吊顶）;③此外,PCS可以降低人员期望温度（Preferred Temperature,PT）,在辐射地板组合PCS时期望温度变化最大。     

空气流速对人体热舒适影响的研究

在温湿度较高的场合，通过加强室内空气流动保证热舒适是最简单的节能途径．通过在实验室内由不同温湿度与空气流速组合的环境下进行热舒适实验来确定在热湿环境下空气流动对受试者热舒适性的影响程度．统计分析表明：稳定条件下中性温度的了TSE是26．3℃，热舒适温度了TSE是25．6℃，可接受的空气流速上限为0．8m／s，得出了TSE与热感觉的线性拟合方程式．     

冬季浴室中空气制暖和地面热辐射并用时的冷热感和舒适感

探讨改善冬季浴室温热环境的取暖方法,通过在空气制暖和地面热辐射同时作用下的被验者实验,分析浴室环境的热特性,比较被验者的冷热感、舒适感,分析不同取暖条件下的人体反应,探索冷热感不“冷”、舒适感“舒适”的适当取暖条件.阐明在适当的地面热辐射下,人体脚底部冷热感被改善的程度.     

汽车空调风道改进及对乘员热舒适性影响分析

利用计算流体动力学软件Fluent,对汽车空调风道中的气流进行数值仿真,其结果与试验对比误差较小,并得出驾驶员侧出风口风量所占比例较小,从而致使驾驶员热舒适性较差.为改善这一现象,利用响应表面法,以空调风道中所加导流片的3个结构尺寸为设计变量,以驾驶员一侧的出风量比例和空调总出风量为优化目标对空调风道系统进行优化改进,并将改进后的空调系统应用于驾驶员热舒适性的分析.结果表明:改进后的汽车空调使驾驶员一侧的空调出风量比例由原来的44.9％提高至51.3％,驾驶员的热舒适性得到明显改善.     

基于热舒适的层式通风脉动送风参数优化

脉动送风耦合层式通风,可以在保证良好能效和空气品质的前提下,进一步改善人体热舒适.建立和验证了脉动送风耦合层式通风的室内三维(CFD)模型,计算了26组工况.基于实验验证的动态热舒适评价指标,即时间平均预测平均投票(TAPMV)和时间平均吹风感(TAPD),分析了脉动送风参数(周期总时长、高速期与低速期时长之比、送风速度)对热舒适的影响.利用多目标优化TOPSIS方法可知,当周期总时长为300 s,高速期时长与低速期时长之比为1,高速期的送风速度为1.95 m/s,低速期的送风速度为1.05 m/s时,热舒适综合评价最优.     

SARS传染病房内热舒适性研究

对自然通风、机械通风方案及传统的空调方案室内热舒适性进行了分析,并提出两种新的空调设计方案,采用数值模拟方法,对这五种方案的室内三维湍流流动和传热进行了研究,得到了SARS传染病房内不同通风方案的室内热舒适性指标PMV值分布情况,通过比较、分忻,给出rSARS传染病房内合理的通风方式,指出合适的温度和合理的空调送风方式其热舒适性和排污能力较好．认为要改善热舒适性,必须安装全新风空调系统,且须考虑服装热阻的影响．     

空调客车厢体结构传热数值分析

将空调汽车的围护结构视为由多层不同的材料及钢制骨架构成的复杂平板结构,以太阳辐射和强迫对流为外边界条件,数值分析了非稳态情况下复杂结构平板三维温度场分布。结果表明．车身的骨架结构引起的热桥传热造成的局部附加热损失较大,对车室内的空调负荷影响不能忽略。     

建筑室内热环境的模糊评判模型

以地板送风空调房间为对象，通过大量调查与人体热舒适实验，引入模糊数学的方法，确定了4个室内环境主要影响因素（环境温度，风速，相对湿度，平均辐射温度）相对于热感7级别的隶属函数，并建立了相应的热舒适模糊综合评判模型，为较好地反映室内人员的热感觉及定量给出室内环境的预测平均反应值奠定了基础。     

室内空气环境对人体热舒适性影响分析

从室内空气环境的影响因素出发,结合一些主要的热舒适性指标,分析了影响热舒适的因素,指出了在暖通空调设计时必须从人体的热舒适角度考虑其设计方案.