纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)特性數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、纖維空氣分布系統(tǒng)是一種由特殊織物制成的、集空氣輸送與分配于一體的柔性送風(fēng)末端。它能有效地避免傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)使用時(shí)所遇到的表面結(jié)露、灰塵積聚等問(wèn)題,創(chuàng)造出一個(gè)良好舒適、健康潔凈的室內(nèi)環(huán)境。纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)速度、壓力分布特性與纖維物理結(jié)構(gòu)特性、小孔的設(shè)計(jì)方式有很大的關(guān)系。
   本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法開(kāi)展了纖維空氣分布系統(tǒng)物理模型描述方法的研究,分析了(滲透式和條縫式)纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)空氣速度、管內(nèi)壓力分布特性,探討了纖

2、維結(jié)構(gòu)參數(shù)和小孔設(shè)計(jì)方式對(duì)速度、壓力特性的影響。分析了纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí)室內(nèi)空氣溫度、速度分布特性,以及布局方式、建筑負(fù)荷和送風(fēng)流速對(duì)室內(nèi)送風(fēng)特性的影響。本研究來(lái)源于“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2008BAJ12B03):建筑物(群)全天候耦合能量傳遞優(yōu)化控制及節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)。本文的主要工作和研究成果如下:
   (1)根據(jù)多孔纖維結(jié)構(gòu)屬性,采用多孔介質(zhì)模型來(lái)描述纖維空氣分布系統(tǒng)物理模型;修正了適合于描述多孔纖維的Carm

3、an-Kozeny方程,并在此基礎(chǔ)上建立了纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí)空氣流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn),從表面空氣速度和管內(nèi)壓力兩方面驗(yàn)證了纖維空氣分布系統(tǒng)模型的多孔介質(zhì)描述方法和空氣流動(dòng)控制方程的可行性。
   (2)滲透式纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí),空氣在管內(nèi)靜壓的作用下以極低的流速?gòu)奈⑿〉睦w維孔隙中向外擴(kuò)散,方向垂直于弧形多孔纖維壁面。室內(nèi)空氣流速較低,溫差較小。熱源強(qiáng)度對(duì)室內(nèi)空氣速度分布影響較大。為保證其送風(fēng)均勻性,纖維孔隙率必須小于

4、一定值;在保證表面空氣送風(fēng)均勻性的前提下,應(yīng)盡可能地增大纖維孔隙率來(lái)降低系統(tǒng)內(nèi)空氣的壓力。為滿(mǎn)足舒適空調(diào)室內(nèi)空氣流速、溫度的設(shè)計(jì)要求,滲透式纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí),入口送風(fēng)速度必須控制在一定的范圍以?xún)?nèi),設(shè)計(jì)負(fù)荷不應(yīng)小于實(shí)際負(fù)荷的70%;相同條件下,頂送兩側(cè)上回式的布局方式能創(chuàng)造相對(duì)更好的室內(nèi)環(huán)境。
   (3)條縫式纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí),空氣在管內(nèi)靜壓的作用下,一部分以極低的流速?gòu)睦w維孔隙中向外擴(kuò)散,一部分則以較高的流速?gòu)谋砻?/p>

5、開(kāi)設(shè)的小孔處向外射出,到達(dá)一定射程后,各股射流開(kāi)始相互混合,形成類(lèi)型條縫式氣流出風(fēng)方式。室內(nèi)空氣流速自上而下逐漸降低,人體頭部空氣流速可作為條縫式纖維空氣分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)之一。為獲得合理舒適的室內(nèi)空氣流速和較小的系統(tǒng)壓力,必須綜合考慮纖維結(jié)構(gòu)和小孔設(shè)計(jì)方式對(duì)送風(fēng)速度及壓力的影響。
   (4)簡(jiǎn)化描述法避免了大尺寸比給網(wǎng)格生成所帶來(lái)的困難,減少了網(wǎng)格數(shù)量,降低了計(jì)算步數(shù),可直接應(yīng)用于實(shí)際工程中預(yù)測(cè)纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)時(shí)室內(nèi)空氣溫

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