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1、用CFD方法進(jìn)行空調(diào)房間氣流組織模擬設(shè)計者： 易聰華徐娓指導(dǎo)教師：錢宇陸恩錫 前言設(shè)計任務(wù)設(shè)計方案設(shè)計內(nèi)容 模型建立 模擬結(jié)果與分析結(jié)論體會頂部送風(fēng)底部送風(fēng)側(cè)面送風(fēng) 設(shè)計任務(wù)用CFD方法分別對采用傳統(tǒng)送風(fēng)方式和置換通風(fēng)方式的空調(diào)房間的氣流組織進(jìn)行模擬和優(yōu)化，得到不同情況下的溫度場和速度場，并進(jìn)行比較。 設(shè)計方案選擇層高分別為3米和4.5米的兩個空調(diào)房間進(jìn)行模擬q算例選擇q設(shè)計及優(yōu)化方法1、根據(jù)實際情況建立幾何模型和數(shù)學(xué)模型；2、利用PHOENICS程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行模擬和預(yù)測，考察氣流流型以及工作區(qū)參數(shù)（溫度，速度），并進(jìn)行優(yōu)化，直到滿足人體舒適要求為止；3、在上述優(yōu)化完成后，對兩種空調(diào)方式進(jìn)行比
2、較。 設(shè)計內(nèi)容（一）模型建立一、幾何模型房間尺寸：6m*3.3m*3m 二、數(shù)學(xué)模型在本設(shè)計中采用標(biāo)準(zhǔn)k 模型，它經(jīng)證明適用于模擬室內(nèi)氣流流動這種高雷諾數(shù)的情況。 三、控制方程連續(xù)性方程： 0 iixu動量方程： Tetgxuxuvvxxpxuu zjijjitjjj ji )(1)(能量守恒方程： pvjtpjjj cqxTvckxx Tu )()( 四、邊界條件在不考慮人體的空態(tài)下進(jìn)行 前、后和左面的墻體作為內(nèi)墻 右面的墻體作為外墻每個燈具負(fù)荷為60W 設(shè)計內(nèi)容（二） 模擬結(jié)果與分析一、層高3米房間，傳統(tǒng)送風(fēng)方式1、溫度場Z為0.1米處溫度場Z為1.1米處溫度場 Z為1.6米處溫度場y為1
3、.65米處溫度場 一、層高3米房間，傳統(tǒng)送風(fēng)方式2、速度場Y為1.65米處速度場x為1.5米處速度場 二、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（底送風(fēng)）1、風(fēng)口布置方式置換通風(fēng)：在房間的下部布置風(fēng)口，低速送入新風(fēng)新風(fēng)溫度低，受熱上升，依靠自然通風(fēng)作用帶走工作區(qū)的熱量和污染物，通過上部風(fēng)口排除的空調(diào)方式。 二、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（底送風(fēng)）2、溫度場Z為0.1米處溫度場Z為1.1米處溫度場 Z為1.6米處溫度場y為0.8米處溫度場 二、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（底送風(fēng)）3、速度場Y為0.8米處速度場X方向送風(fēng)口處速度場 三、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（側(cè)送風(fēng)）1、風(fēng)口布置方式 三、層高3米房間，置
4、換通風(fēng)方式（側(cè)送風(fēng)）2、溫度場Z為0.1米處溫度場Z為1.1米處溫度場 Z為1.6米處溫度場x為3.8米處溫度場 三、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（側(cè)送風(fēng)）3、速度場x截面送風(fēng)口處速度場 z截面送風(fēng)口處速度場回風(fēng)口速度場 四、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（側(cè)送風(fēng)改進(jìn)）1、風(fēng)口布置方式增加一個風(fēng)口不等間距布置，兩側(cè)風(fēng)口靠近壁面 四、層高3米房間，置換通風(fēng)方式（側(cè)送風(fēng)改進(jìn)）2、溫度場比較改進(jìn)前，Z為1.1米處溫度場改進(jìn)前、X截面方向溫度場 改進(jìn)后，Z為1.1米處溫度場改進(jìn)后、X截面方向溫度場 五、不同層高不同送風(fēng)方式溫度場的比較1、z為1.1米截面上溫度場比較層高3米，傳統(tǒng)送風(fēng)，z為1.1米處層高4.
5、5米，傳統(tǒng)送風(fēng)，Z為1.1米處 層高3米，置換通風(fēng)，z為1.1米處層高4.5米，置換通風(fēng)，z為1.1米處 2、x方向截面溫度場比較層高3米，傳統(tǒng)送風(fēng)層高4.5米，傳統(tǒng)送風(fēng) 層高3米，置換通風(fēng)層高4.5米，置換通風(fēng) 五、不同層高不同送風(fēng)方式溫度場的比較 結(jié) 論采用傳統(tǒng)送風(fēng)方式的空調(diào)房間，大部分工作區(qū)域的溫度都在24到26 之間，并且工作區(qū)垂直溫差不超過3 ，滿足人體舒適要求；但是在風(fēng)口下方風(fēng)速較大，人員不宜長時間停留；置換通風(fēng)是將新鮮空氣直接低速送入工作區(qū)，在熱源的對流作用下實現(xiàn)溫度分層。溫度下低上高，除風(fēng)口處外，工作區(qū)的溫度場比較均勻； 置換通風(fēng)更多的體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計理念，把室內(nèi)的控制對象從原來室內(nèi)全空間改為人員活動空間 ；置換通風(fēng)方式可以減少送風(fēng)量，實現(xiàn)節(jié)能目的，對高大空間建筑更能顯示其優(yōu)勢。 體會（一）置換通風(fēng)改進(jìn)的方向是：合理設(shè)計送回、風(fēng)口位置，盡量使新鮮空氣低速地、水般地擴散到整個室內(nèi)地面并形成空氣湖，利用熱源引起的熱對流氣流使室內(nèi)產(chǎn)生垂直的溫度梯度。 體會（二） 本設(shè)計在不考慮人體和辦公桌等用具的空態(tài)條件下進(jìn)行。在實際情況下，人體等集中在下部的熱源將使置換通風(fēng)的溫度場更加合理；但同時，由于它們的阻隔作用，流場將受到影響，這在設(shè)計時必須注意。 Thanks
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