本文關(guān)鍵詞：嚴(yán)寒地區(qū)大空間空調(diào)冬夏氣流組織優(yōu)化模擬研究

  更多相關(guān)文章： 大空間建筑 氣流組織 數(shù)值模擬 混合通風(fēng) 置換通風(fēng) 熱舒適

【摘要】：隨著我國人民現(xiàn)代生活水平的提高,人們對精神生活有了更高層次的追求。劇場、電影院、會(huì)議報(bào)告廳這一類滿足人們文化交流活動(dòng)需求的大空間建筑不斷興起。這一類建筑的特點(diǎn)是:人員密度大,在室內(nèi)多保持靜坐且滯留時(shí)間較長。因此要求室內(nèi)環(huán)境有均勻的溫濕度和良好的空氣品質(zhì),這就需要空調(diào)系統(tǒng)對室內(nèi)的熱濕環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。室內(nèi)的氣流組織設(shè)計(jì)對空氣調(diào)節(jié)效果的優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用。觀眾席區(qū)域是人員集中的場所,也是空調(diào)系統(tǒng)的重點(diǎn)服務(wù)對象。由于這一類建筑形式內(nèi)部空間較大且復(fù)雜,人員眾多,在氣流組織設(shè)計(jì)方面存在著如何合理選取氣流組織形式的問題。常用的射流公式法是基于某些半經(jīng)驗(yàn)公式而得出,有一定的限制性,而且給出的多是集總性的參數(shù),不能給出設(shè)計(jì)人員詳盡的設(shè)計(jì)依據(jù)。CFD(計(jì)算流體力學(xué))計(jì)算軟件作為暖通領(lǐng)域新興的預(yù)測室內(nèi)空氣氣流分布情況的方法它有效而經(jīng)濟(jì),其準(zhǔn)確性已得到了廣泛的驗(yàn)證。本文首先對長春市某高校采用地源熱泵空調(diào)進(jìn)行熱風(fēng)供暖的教室進(jìn)行了實(shí)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬的對比,驗(yàn)證了本文所用數(shù)值模擬方法的可靠性,并將模擬方法推廣到后續(xù)模擬研究中去。本文以長春市某會(huì)議報(bào)告廳為研究對象探討這一類大空間建筑形式內(nèi)部全年性空調(diào)氣流組織的運(yùn)行情況。分別采用混合通風(fēng)與置換通風(fēng)兩種通風(fēng)方式。在混合通風(fēng)中選取了兩種送風(fēng)方式:上送下回與側(cè)送下回。并使用計(jì)算流體力學(xué)軟件之一的Airpak軟件對冬夏季不同設(shè)計(jì)工況進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析研究了室內(nèi)的溫濕度分布、速度分布,并利用熱舒適評價(jià)指標(biāo)PMVPPD對不同的設(shè)計(jì)工況進(jìn)行對比。重點(diǎn)針對夏季工況對比了混合通風(fēng)與置換通風(fēng)的通風(fēng)效率,并針對夏季各設(shè)計(jì)工況的送風(fēng)處理方式不同僅從理論上比較了混合通風(fēng)與置換通風(fēng)的能耗。針對由于冬季熱負(fù)荷引起的垂直與水平方向的溫度梯度,提出了增加送風(fēng)傾角、加大負(fù)荷一側(cè)風(fēng)量的優(yōu)化措施,并模擬了一系列送風(fēng)邊界條件不同的工況,找出了氣流組織效果最佳的工況。從數(shù)值模擬結(jié)果可以得出置換通風(fēng)的熱舒適性最好,側(cè)送下回送風(fēng)方式較上送上回方式的熱舒適性好。置換通風(fēng)在通風(fēng)效率以及空氣齡方面都高于混合通風(fēng)。在本例的能耗對比方面,置換通風(fēng)比露點(diǎn)送風(fēng)的制冷能耗多了15.9%,為再熱式抵消的冷量,卻可以使人員活動(dòng)區(qū)的溫度降低2~3℃,室內(nèi)人員舒適性得到很大提升。
【關(guān)鍵詞】：大空間建筑 氣流組織 數(shù)值模擬 混合通風(fēng) 置換通風(fēng) 熱舒適
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU834
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究意義14-15
• 1.3 研究方法15-16
• 1.4 國內(nèi)外CFD技術(shù)用于氣流組織研究的現(xiàn)狀16-18
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本文研究內(nèi)容及主要工作18-20
• 第2章 計(jì)算流體力學(xué)基本理論及方法20-27
• 2.1 控制方程組20-22
• 2.2 k-ε兩方程模型22-23
• 2.3 壁面邊界條件23-24
• 2.4 室內(nèi)氣流數(shù)值模擬的物理模型24
• 2.5 控制方程離散化及代數(shù)方程求解24-25
• 2.5.1 控制方程的離散24-25
• 2.5.2 代數(shù)方程求解25
• 2.6 CFD數(shù)值計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)25-26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第3章 空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織27-32
• 3.1 氣流組織基礎(chǔ)理論27
• 3.2 置換通風(fēng)與混合通風(fēng)的原理及比較27-28
• 3.3 氣流組織的常見形式28
• 3.4 室內(nèi)氣流組織的評價(jià)指標(biāo)28-31
• 3.4.1 室內(nèi)平均空氣齡29
• 3.4.2 人體舒適度29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 CFD氣流組織模擬及實(shí)測驗(yàn)證32-45
• 4.1 物理模型建立33-39
• 4.1.1 模型房間的假設(shè)與邊界條件的設(shè)定33-35
• 4.1.2 風(fēng)口模型的建立35-37
• 4.1.3 入流邊界條件37
• 4.1.4 網(wǎng)格的劃分37-38
• 4.1.5 CFD模擬相關(guān)參數(shù)38-39
• 4.2 模擬結(jié)果分析39-41
• 4.3 實(shí)測及模擬結(jié)果對比驗(yàn)證41-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第5章 會(huì)議報(bào)告廳夏季氣流組織數(shù)值模擬45-79
• 5.1 冷負(fù)荷的計(jì)算46-47
• 5.2 模型熱邊界條件的確定47-48
• 5.3 方案一：上送上回48-57
• 5.4 方案二：側(cè)送下回57-65
• 5.5 方案三：置換通風(fēng)65-73
• 5.5.1 置換通風(fēng)送風(fēng)量計(jì)算65-69
• 5.5.2 置換通風(fēng)數(shù)值模擬結(jié)果分析69-73
• 5.6 通風(fēng)效果的比較73-74
• 5.7 空氣齡的比較74-75
• 5.8 不同通風(fēng)方式的能耗比較75-77
• 5.9 本章小結(jié)77-79
• 第6章 會(huì)議報(bào)告廳冬季氣流組織數(shù)值模擬79-97
• 6.1 方案一：上送上回80-83
• 6.2 方案二：側(cè)送下回83-90
• 6.3 方案三：置換通風(fēng)90-92
• 6.4 不同負(fù)荷條件下的冬季工況模擬92-95
• 6.5 本章小結(jié)95-97
• 結(jié)論97-99
• 參考文獻(xiàn)99-102
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文102-103
• 致謝103

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本文編號：591006