船用變風量空調系統風道運行特性及空氣品質研究.pdf

1、變風量空調系統有著顯著的節(jié)能優(yōu)勢，將變風量空調技術應用到船舶空調設計中，是實現船舶節(jié)能的一種重要手段。然而因船舶所在航區(qū)不定、所處氣象條件多變，變風量空調送風量會隨空調負荷的變化而頻繁改變，送風量的改變，易造成艙室內溫度、速度分布不均勻，艙室氣流組織及熱環(huán)境的惡化等現象，影響人體熱舒適性。因而研究變風量空調在變風量工況條件下風道的運行特性和艙室空氣品質，對變風量空調在船舶上的設計和應用具有重要的參考意義。
　　本文在分析變風量空調

2、系統構成和特點的基礎上，首先建立了船用變風量空調風道系統的三維數學及物理模型，對初始狀態(tài)以及變支管風閥開度情況下風道內速度分布、壓力變化以及流量分配進行了研究，研究結果表明通過調整總送風量，當單個支管風閥開度變化、送風量變?yōu)樵瓉?5％時，最大支管風量偏差由總送風量不變時的4.9%減小為2.9%，送風量變?yōu)樵瓉?5%時，最大支管風量偏差由11.7%減小為5.6%，根據支管風量變化相應調整風道總送風量，能夠有效減小風道內靜壓波動，保持風道各

3、支管風量穩(wěn)定。
　　在船舶功能艙室空氣品質研究方面，以船舶會議室為研究對象，在非空態(tài)條件下分別對四種典型空調送風方式艙室內氣流分布、艙室內污染物濃度分布以及置換通風輻射供冷復合空調系統可行性分析等內容進行了模擬分析。著重研究了同側上送下回、上送下側回、異側上送下回以及上送上回四種送、回風形式下艙室內氣流組織。結果表明：對于高熱濕負荷、小空間的船舶會議室而言，送風量減小到初始風量的70%以下時，送風速度的減小，易造成冷風下墜，艙室溫

4、度分布不均勻，室內熱環(huán)境惡化等問題；送風量的減少使得艙室內 CO2濃度分布特征改變，當送風量減小到55%時，艙室內人員工作區(qū) CO2濃度普遍在1000ppm以上，高于國家 CO2濃度標準。綜合比較不同風量工況下艙室空氣溫度、速度以及 CO2濃度分布，得出上送下側回和上送上回送風方式在變風量條件下有較好的去除室內負荷、稀釋室內污染物的能力，是船用變風量空調可選的氣流組織方案；單獨的置換通風系統已不適用于高熱濕負荷的船舶功能艙室，將輻射供冷