空調(diào)自然風(fēng)波動(dòng)特性模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，空調(diào)大多采用定向送風(fēng)、擺動(dòng)送風(fēng)等機(jī)械送風(fēng)模式，吹風(fēng)感較大，人體熱舒適性差。與自然環(huán)境相比，室內(nèi)環(huán)境中空氣流動(dòng)速率過(guò)低，頻率變化很小，空氣品質(zhì)較差。長(zhǎng)期處于這樣的熱中性環(huán)境中，人體缺少適當(dāng)刺激，不僅會(huì)使人感到胸悶乏力，還會(huì)降低其對(duì)自然環(huán)境變化的適應(yīng)能力，導(dǎo)致抵抗力降低和人體體溫調(diào)節(jié)能力衰退。而室外的自然風(fēng)柔和、舒適，可以提高人體舒適度。不過(guò)中國(guó)現(xiàn)有的霧霾問(wèn)題使得室外空氣質(zhì)量很差，開(kāi)窗通風(fēng)反而會(huì)污染室內(nèi)空氣。自然風(fēng)模擬裝置可以讓人們不

2、開(kāi)窗就體驗(yàn)到微風(fēng)拂面的感覺(jué)，進(jìn)而改善室內(nèi)空氣流通不佳的狀況，因此，如果能在難以得到自然風(fēng)的室內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，模擬、還原出自然風(fēng)或者類似自然風(fēng)的送風(fēng)模式，便可以改善室內(nèi)風(fēng)環(huán)境。
　　目前有關(guān)自然風(fēng)的研究主要集中在自然風(fēng)風(fēng)扇方面，對(duì)于自然風(fēng)空調(diào)研究較少。本文主要是對(duì)空調(diào)模擬自然風(fēng)特性進(jìn)行試驗(yàn)和研究，包括自然風(fēng)的多種特性，將自然風(fēng)與室內(nèi)機(jī)械風(fēng)進(jìn)行比較，設(shè)定直觀的模擬自然風(fēng)判定標(biāo)準(zhǔn);通過(guò)模擬這些特性建立新的自然風(fēng)模擬模型并試驗(yàn);然后

3、，簡(jiǎn)化該模型并試制裝置以達(dá)到簡(jiǎn)單、低成本的目的，并對(duì)此進(jìn)行了測(cè)試。主要成果如下:
　　首先，采集了不同地點(diǎn)的自然風(fēng)數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得到了其平均風(fēng)速、湍流度、概率分布及自相關(guān)系數(shù)等特性，同時(shí)還測(cè)量了室內(nèi)機(jī)械風(fēng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，總結(jié)了機(jī)械風(fēng)與自然風(fēng)的主要區(qū)別，從而設(shè)定了模擬自然風(fēng)的判定標(biāo)準(zhǔn)。
　　其次，根據(jù)其平均風(fēng)速、概率分布規(guī)律、湍流度、自相關(guān)系數(shù)以及自然風(fēng)風(fēng)速波動(dòng)的變化范圍，建立了類馬可夫鏈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)模型,并且運(yùn)用Matlab作

4、為平臺(tái)輸出風(fēng)速數(shù)列，使用Labview等軟件控制變頻器和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)模擬自然風(fēng)。然后根據(jù)本文所提出的判定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)輸出的風(fēng)速進(jìn)行了測(cè)試與分析，與某品牌自然風(fēng)模擬裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較和驗(yàn)證。
　　最后，根據(jù)單片機(jī)技術(shù)和性能要求，研發(fā)自然風(fēng)模擬裝置，使之具有高性價(jià)比。本文簡(jiǎn)化了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)模型，通過(guò)減少、優(yōu)化原有模型的隨機(jī)量控制參數(shù)以減少單片機(jī)計(jì)算量，設(shè)置適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔以減少單片機(jī)計(jì)算時(shí)間來(lái)達(dá)到產(chǎn)品所需要求，并按照同樣標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該裝置進(jìn)行測(cè)試并