空调客车内气流分布的人体热舒适性研究

采用k-ε湍流模型和贴体坐标,应用整体求解法计算车室内气固耦合传热问题,应用Monte Carlo法分析计算太阳辐射在车室内固体表面引起的附加热流变化,研究空调客车室内空气流动速度和温度分布规律及热舒适评价指标(Predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied, 即VP和PD)分布状况.研究结果表明:靠窗侧座椅区VP绝对值较小,但PD较大,有吹冷风感, 从热舒适性出发,空调送风速度不应大于2 m/s;车室内靠走廊座椅区和走廊区的VP的绝对值小于0.5,而PD小于10%,能满足大部分乘客的热舒适性要求;车厢前部区域温度偏高,对人体热舒适不利.     

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。     

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。     

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。     

冬季空调送风角度对集装箱式隔离病房热舒适性和病毒浓度的影响

针对由集装箱改造而成的隔离病房的冬季热舒适性和病毒浓度的相关问题,采用数值模拟软件研究供暖条件受限情况下空调送风角度对房间整体的影响。结果表明：送风角度为0°(垂直向下)时,房间存在明显的热力分层现象,同时房间部分壁面局部过热,导致壁面热损失最大;适当增大空调器送风角度可改善室内热环境,提高房间对热量的利用率,但同时也会导致房间垂直方向上的病毒浓度升高,威胁室内人员的健康安全。     

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。     

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.     

两种装甲车辆座椅动态舒适性比较分析

针对乘员反映的某型装甲车辆行驶过程中座椅,尤其是座椅靠背不舒适的问题,在车辆行驶状态下以座椅-靠背处、座椅支撑面为测点,对车长位原座椅以及另一拟更换安装座椅分别进行了随机振动测量试验;并在采用GB/T 13441.1—2007规定的方法处理试验结果数据的基础上,通过振动总量及频谱分析比较了两种座椅的动态舒适性。弥补了以往座椅振动试验研究中仅针对座椅支撑面进行测量评价,而未考虑座椅-靠背、座椅坐垫支撑面振动对舒适性综合影响的不足,为该装甲车辆座椅系统选择提供了依据。     

室内环境人体热舒适探讨

室内热舒适环境可以提高工作效率和使人更富有创造力。人体热舒适主要与4个环境因素和2个人体参数以及其他因素有关,即＂外在因素＂、＂内在因素＂。当人体处于热舒适状态时体内新陈代谢产生的热量与散发出去的热量相平衡。通过对人体热舒适方程的分析,可知＂外在因素＂通过对＂内在因素＂的作用影响人体的热舒适性。     

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.     

基于数值模拟的空调末端节能优化

建立了一间办公室的物理模型,利用AIRPAK3.0数值模拟软件,采用室内零方程湍流模型,对办公室在空调末端供冷条件下的室内气流组织进行了数值模拟,分析了空调末端送风温度和送风速度对于热舒适性的影响,对一天内各典型时刻的送风参数进行了优化,并将优化后的末端工况与实际末端工况进行了对比.结果表明:空调末端的节能潜力较大;相同外界条件下,与运行参数未进行优化时相比,按模拟结果对运行参数进行优化后,全天各时刻空调末端设备的理论制冷量平均减少17%.     

某THIC空调系统热舒适性及能耗的模拟分析

以重庆市某采用THIC空调系统的试验房为研究对象,采用TRNSYS建立了该空调系统的仿真平台,通过夏季设计工况的计算模拟,发现其存在热舒适性欠佳、能耗较高等问题.针对上述现象,在原系统中增设了室内排风显热回收装置进行改进和模拟,计算结果表明,相比原空调系统,室内热舒适性达标时段增加约13.58%,能耗降低约6.79%.     

新型复合空调系统的结露情况及舒适性数值模拟

为了对竖壁贴附射流与地板辐射复合空调系统的结露情况及舒适性进行数值研究,建立室内复合空调模型,以实测数据作为边界条件,利用 Airpak3.0 软件对该系统的热环境进行数值模拟,分析设计相对湿度、送风速度以及排风口位置对室内热环境的影响,定性地分析室内各工况下相对湿度,PMV,PPD的特点,从而为竖壁贴附射流与地板辐射复合系统合理的运行设计提供了参考依据。     

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...     

基于CFD的室内自然通风及热舒适性的模拟

自然通风条件下室内空气流动及其对热舒适性的影响是住宅设计的重要因素．基于计算流体力学方法,应用Fluent软件,开展了自然通风热舒适性的研究．建立了天津某小区高层住宅建筑中两种户型的计算模型,对夏季典型气候下室内自然通风情况进行了模拟分析探讨了风向、风速和气温对室内自然通风的速度场和热舒适指数的影响．得出了A型房间的通风效果要优于B型房间的结论．利用数值方法对住宅的自然通风进行模拟,不仅可以评价房间的自然通风效果,而且对于住宅户型的设计具有重要的参考价值．     

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。     

汽车平顺性的虚拟试验研究

为了从整体上掌握影响汽车平顺性的因素，采用面向整车系统的数字化虚拟样机技术，对1028E2汽车按系统总成，使用ADAMS建立了前后悬架、转向系、动力总成与传动系及轮胎的数字化三维模型，根据试验的等级路面的功率谱密度函数，设计了相应的路面文件．然后，施加与实际车辆相同的约束、力和运动，构成了1028E2汽车具有596个自由度的整车数字化功能仿真汽车，该车在虚拟的路面上行驶时，可以体现悬架、轮胎的变形以及驾驶员的运动，仿真测试获得了驾驶员在前进方向、横向、垂直方向的加速度值以及均方根值，其数据与实测结果接近。分析发现，前悬架振动加速度的较大峰值是由板簧卷耳与转向纵拉杆的干涉引起，需进行结构参数修改，研究结果表明，对于汽车这一复杂的机器系统，建立详细的数字化功能样机，可以有效地分析其平顺性。     

室内人体移动过程对热舒适的影响研究

使用计算流体力学(CFD)技术,结合动网格技术和刚体运动学理论,对室内人体移动进行了动态模拟,得到了人体移动过程中不同时刻室内流场分布.分析了移动过程中的平均温度、平均速度、温度和速度不均匀性指标,并预测了有效吹风温度(TEDT)、空气分布特性指标(ADPI)和吹风感的不满意率指标(PD),比较了不同人体移动速度对以上指标的影响.模拟结果表明,人体移动对室内气流分布和热舒适有短期影响,能提高室内风速的扰动,造成吹风感.     

基于虚拟样机技术的汽车平顺性仿真研究

以某双横臂悬架汽车为研究对象,运用虚拟样机技术,建立前悬架虚拟样机模型.通过虚拟仿真,得到其前轮定位参数,揭示其运动学规律.基于ADAMS/Car建立整车仿真模型;建立粗糙水泥路面随机激励及脉冲路面激励,并分别进行汽车平顺性仿真.得到相应的人体振动加权加速度均方根值和座椅处的最大垂向加速度,分别对随机路面激励和脉冲路面激励下的汽车平顺性进行评价.结果表明:随机路面激励下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面激励下对乘员健康无危害.