某建筑中庭氣流組織的數(shù)值模擬研究.pdf

1、現(xiàn)代建筑中庭規(guī)模宏大,造型奇特,依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)難以滿足各方面的要求,需要借助計(jì)算機(jī)模擬來進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)測。本文以天津市青少年素質(zhì)教育基地陽光樂園的三叉形復(fù)雜中庭為研究對象建立數(shù)值模型,利用CFD技術(shù)分別對冬夏季工況下的側(cè)送球型噴口送風(fēng)方式和側(cè)送條形風(fēng)口送風(fēng)方式,以及冬季工況下的側(cè)送條形風(fēng)口送風(fēng)方式+地板輻射的氣流組織進(jìn)行了模擬研究,并對模擬結(jié)果進(jìn)行了評價(jià)分析,以期為今后的工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。
　　首先,利用Fluent軟件對側(cè)

2、送球型噴口送風(fēng)方案在冬夏季工況的氣流組織進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,結(jié)果表明在人員活動(dòng)區(qū)域內(nèi),側(cè)送球型噴口對面走廊的風(fēng)速過大,未能滿足舒適性要求。通過改變球型噴口送風(fēng)射流參數(shù)得出,對于夏季工況,球型噴口送風(fēng)速度為2~2.5m/s,送風(fēng)溫度為17~18℃;對于冬季工況,送風(fēng)速度為3.8m/s,送風(fēng)溫度為28℃,送風(fēng)下傾角為30°時(shí),人員活動(dòng)區(qū)域的溫度場和速度場分布較佳。但是,球型噴口側(cè)向送風(fēng)通常用在出口風(fēng)速為4~8m/s的場合,因此陽光樂園中庭采

3、用側(cè)送球型噴口的送風(fēng)方案并不經(jīng)濟(jì)、合理。
　　其次,對側(cè)送條形風(fēng)口的送風(fēng)方案進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,并對不同送風(fēng)溫度、速度和風(fēng)口角度下的中庭熱環(huán)境進(jìn)行了分析和比較得出,對于夏季工況,送風(fēng)溫度為19℃,送風(fēng)速度為2m/s,送風(fēng)上仰角為20°~30°;對于冬季工況,送風(fēng)溫度為28℃,送風(fēng)速度為3.5m/s,送風(fēng)下傾角為45°時(shí),人員活動(dòng)區(qū)域的溫度場和速度場分布均勻,人員舒適性較高。
　　再次,對側(cè)送條形風(fēng)口送風(fēng)方式+地板輻射的方案在

4、冬季工況下的溫度場和速度場進(jìn)行了模擬研究。模擬結(jié)果表明當(dāng)采用地板輻射采暖后僅送新風(fēng)即可滿足舒適性要求。人員主要活動(dòng)區(qū)域的平均溫度約為22℃,平均風(fēng)速為0.14m/s,且溫度場和速度場分布均勻,PMV值維持在-0.3~0.3之間,PPD在7％以下,人員舒適性較高。此外,采用eQUEST軟件對僅采用側(cè)送條形風(fēng)口送風(fēng)方式的冬季空調(diào)方案與側(cè)送條形風(fēng)口送風(fēng)方式+地板輻射采暖的方案進(jìn)行了能耗模擬和對比分析,結(jié)果表明采用地板輻射采暖的方案具有明顯的節(jié)