大空間分層空調系統(tǒng)氣流組織CFD數(shù)值模擬及熱舒適性分析研究.pdf

1、分層空調技術廣泛應用于大空間建筑空調中，它利用合理的氣流組織方式，僅對建筑物的下部空間進行空氣調節(jié)，而對建筑內的上部空間不進行空調或采用通風排熱，從而降低空調的冷負荷、減少空調設備容量、節(jié)省設備投資和運行費用，其能量節(jié)約率可達14％-50％。 本文以一大廳為研究對象，以計算流體力學和傳熱學為基礎，對其進行分析、抽象和簡化，建立了大廳的物理模型和數(shù)學模型。應用FLUENT軟件，使用經浮力項修正的к-ε兩方程模型和SIMPLE算法對

2、廳內分層空調速度與溫度分布進行了三維數(shù)值模擬，近壁區(qū)采用壁面函數(shù)法確定墻壁邊界條件，求得空調空間內速度和溫度的數(shù)值解，然后運用FLUENT軟件的后處理模塊和TECPLOT軟件將模擬結果可視化，得到各特征截面或區(qū)域的溫度分布、速度分布以及有效溫度差△ET值分布等，并通過實測驗證了相關數(shù)值模擬的可靠性。在對氣流組織進行評價時，以空氣分布特性指標（ADPI）為評價的主要指標，速度分布不均勻系數(shù)、溫度分布不均勻系數(shù)等其它指標為輔助指標。

3、 在模擬計算時，先對設計工況下的速度分布、溫度分布以及△ET值分布計算，并對氣流組織進行評價。然后以設計工況為基準工況，分別模擬計算送風速度、送風溫差、送風高度以及送風口型式等對氣流組織和評價指標的影響。在研究送風口型式對氣流組織和評價指標的影響時，設定單位時間的送風冷量不變，改變送風口型式，分別討論送風速度不變、送風溫差變化時和送風溫差不變、送風速度變化時對氣流組織和評價指標的影響。得到以下結論：隨著送風速度的增大，單位時間送風冷量增

4、加，人員活動區(qū)平均速度減小，速度的不均勻系數(shù)增大，而平均溫度則降低，溫度不均勻系數(shù)減小，平均△ET值減?。浑S著送風溫差的增大，人員活動區(qū)的平均速度減小，速度不均勻系數(shù)增大，平均溫度降低，溫度不均勻系數(shù)增大，平均△ET值減??；在一定的高度范圍內，隨著送風高度的提高，射流主體向上移動，人員活動區(qū)的平均速度和速度不均勻系數(shù)減小，平均溫度降低，溫度不均勻系數(shù)減小，平均△ET值增加；當單位時間送風冷量不變，送風溫差不變時，隨著送風口高度的增加，送