細水霧大空間局域環(huán)境調節(jié)的研究.pdf

1、全球變暖和空氣污染是人類當前面臨的兩大嚴重環(huán)境問題，城市高溫所帶來的夏季能耗問題逐漸突出。細水霧蒸發(fā)降溫具有節(jié)能環(huán)保、無污染的優(yōu)點，可用于大空間局域環(huán)境的調節(jié)。本文圍繞該技術對細水霧氣液兩相流動和大空間局域環(huán)境調節(jié)進行數(shù)值模擬和實驗研究。針對細水霧大空間局域環(huán)境調節(jié)的關鍵問題，進行了以下探索：
　　 (1)對不同粒徑尺寸液滴在非穩(wěn)態(tài)蒸發(fā)過程中的傳熱傳質規(guī)律進行研究。通過分析單液滴非穩(wěn)態(tài)蒸發(fā)過程的數(shù)學模型，對不同粒徑尺寸的霧滴在室

2、外環(huán)境中的蒸發(fā)過程進行了數(shù)值求解，分析液滴表面溫度、液滴直徑隨時間變化的發(fā)展規(guī)律，獲得了液滴非穩(wěn)態(tài)蒸發(fā)時間與液滴壽命之間的關系。
　　 (2)對大空間局域環(huán)境降溫增濕的模擬技術進行了探索。應用FLUENT軟件對大空間局域環(huán)境的噴霧兩相流場進行數(shù)值模擬，分析了不同霧化參數(shù)和氣相參數(shù)下的溫度場和濕度場。對人體感知區(qū)域的溫濕度分布進行對比分析，獲得了細水霧在大空間局域環(huán)境條件下彌散、蒸發(fā)的一般規(guī)律。
　　 (3)建立射流式低壓

3、旋流霧化降溫系統(tǒng)和立柱式高壓霧化降溫系統(tǒng)，對細水霧在大空間局域環(huán)境條件下的降溫效果和輸運特性進行實驗研究，獲得了不同霧化參數(shù)和氣相參數(shù)對大空間局域環(huán)境降溫效果的影響規(guī)律。優(yōu)化了高壓霧化降溫系統(tǒng)中的噴嘴布置：將實驗結果和數(shù)值模擬結果進行了對比分析研究。
　　 (4)提出噴霧降溫調節(jié)系統(tǒng)的設計方法，建立了細水霧大空間局域環(huán)境調節(jié)的數(shù)學模型。根據建立的細水霧大空間局域環(huán)境彌散輸運數(shù)學模型，分析了半室外環(huán)境降溫過程中環(huán)境濕度的變化規(guī)律，

4、通過設定配風量和降溫終端的工作頻率來控制環(huán)境中的濕度變化，使降溫空間的相對濕度能夠保持在容許范圍之內。通過對不同降溫形式能耗的比較，分析了細水霧大空間局域環(huán)境降溫的節(jié)能效果。
　　 (5)提出以人體舒適度指數(shù)作為評價細水霧降溫系統(tǒng)性能及調節(jié)效果的依據，將細水霧環(huán)境降溫效果進行量化，為大空間局域環(huán)境調節(jié)提供了研究方法和理論基礎。應用人體舒適度指數(shù)模型對降溫后的局域環(huán)境進行人體舒適度分析，驗證了細水霧大空間局域環(huán)境調節(jié)技術的可行性。