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1、用CFD方法改進(jìn)室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者： 龍建佑 李學(xué)波 指導(dǎo)教師：錢宇陸恩錫 前 言概述 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 2 研究背景 關(guān)于CFD方法 目前室內(nèi)非等溫送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其問題 3設(shè)計(jì)方案模型建立 1 幾何模型 2 數(shù)學(xué)模型 3 控制方程 4 邊界條件模擬結(jié)果與分析 1 夏季全負(fù)荷，采用變風(fēng)量水平送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 2 夏季半負(fù)荷，采用變風(fēng)量水平送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 3 夏季半負(fù)荷，采用斜向上45送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布結(jié)論 側(cè)面送風(fēng) 設(shè)計(jì)任務(wù)用CFD方法對非等溫側(cè)送風(fēng)室內(nèi)空氣速度場、溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬，分析變風(fēng)量系統(tǒng)在部分負(fù)荷工況下，由于送風(fēng)速度較小，射流受到 “下墜力”
2、的影響導(dǎo)致局部溫、速度分布不合理，影響對人體熱舒適感覺的情況，最后提出利用CFD改進(jìn)非等溫送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)的方法。 設(shè)計(jì)方案 在本設(shè)計(jì)中選擇長寬高（6米6米3.5米）的辦公室空調(diào)房間進(jìn)行模擬。 q算例選擇q設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法a) 根據(jù)實(shí)際情況建立幾何模型和數(shù)學(xué)模型； b) 利用Fluent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）分布情況； c) 在上述模擬完成后，對存在“冷風(fēng)下墜”的問題進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施；d) 對改進(jìn)后的情況進(jìn)行模擬，比較改進(jìn)后的氣流流型以及工作區(qū)參數(shù)（溫度，速度）分布情況。 設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）模型建立一、幾何模型房間尺寸：6m*6m*3.5m 二、數(shù)學(xué)
3、模型在本設(shè)計(jì)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（1）連續(xù)性方程： 0 i ixu）（2）動量方程： （3）能量方程： TetgxuxuvvxxUUxp zjijjitjj jij )()( pvjtpjjj CqxTvCkxx TU )()( 四、邊界條件 本設(shè)計(jì)將人員熱負(fù)荷等效于在地板中心有3米6米均勻熱負(fù)荷，q66.6W/m2（夏季全負(fù)荷）和q33.3 W/m2（夏季半負(fù)荷）。天花板上有四盞燈，每盞燈功率60W。前、后、左側(cè)墻體為內(nèi)墻，右側(cè)墻體為外墻（X0m處）的熱流密度為q30 W/m2（夏季全負(fù)荷）和q10 W/m2（夏季半負(fù)荷）。房間
4、頂部燈具負(fù)荷為460W。 送風(fēng)口為三個0.04m1.00m的條縫風(fēng)口，中心線距天花板0.22m，回風(fēng)口為兩個0.15m0.50m的矩形回風(fēng)口,送、回風(fēng)口對稱布置于側(cè)墻和底板。 設(shè)計(jì)內(nèi)容（二） 模擬結(jié)果與分析一、夏季全負(fù)荷，采用變風(fēng)量水平送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 1、溫度場 2、速度場 1、溫度場3.2 夏季半負(fù)荷，采用變風(fēng)量水平送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 2、速度場 1、溫度場3.3 夏季半負(fù)荷，采用斜向上45送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 2、速度場 從圖中可以看出，除房間風(fēng)口處風(fēng)速較大外，其余部分區(qū)域的風(fēng)速能夠在0.25m /s以下，滿足人體的舒適要求。 同時，由于采用斜向上45送風(fēng)時，“冷風(fēng)”不會很快下墜至工作區(qū)，室內(nèi)溫度及速度分布得到明顯改善。這樣的氣流組織形式會使得局部溫、速度分布更均勻，對人體熱舒適感覺較為有利。 4.結(jié)論 對于變風(fēng)量系統(tǒng)在部分負(fù)荷工況下，由于送風(fēng)速度較小，射流受到 “下墜力”的影響導(dǎo)致局部溫、速度分布不合理，影響對人體熱舒適感覺的這一傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見問題，可通過簡單改變送風(fēng)角度加以解決。 Thanks
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