碰撞射流與混合通風系統(tǒng)在高大空間的供暖效果分析
本文關(guān)鍵詞: 碰撞射流通風 混合通風 能量利用系數(shù) 送風口位置 吹風感 出處:《東華大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:冬季采用熱風對房間供暖時,由于空氣熱浮升力的影響,大量熱量集聚在室內(nèi)上部空間而不能得到有效的利用,造成能源不必要的浪費?紤]到城市化進程的加快,城市區(qū)域內(nèi)部空間高大的建筑將越來越多,對于這些高大空間建筑,這種供暖能量浪費就更加嚴重。對于高大空間的冬季供暖,空調(diào)區(qū)僅在其空間下部的人員工作和活動區(qū),大空間上部區(qū)域?qū)嶋H上無需供暖。然而,熱空氣在熱浮力作用下,房間上部的空氣溫度會過高,由此造成的供暖無效能耗往往更高。因此,合理的氣流組織是減少高大空間混合通風供暖能耗的重要途徑。傳統(tǒng)的混合通風(Mixing Ventilation,簡稱MV)是應(yīng)用最為廣泛的通風方式,但這種通風方式的氣流組織難以從根本上消除供暖房間室內(nèi)溫度下低上高的缺點。碰撞射流通風(Impinging Jet Ventilation,簡稱IJV)是一種新型通風方式,它的原理是將新鮮空氣從室內(nèi)下部以相對較高的風速直接送入人員工作區(qū),所以結(jié)合了置換通風和混合通風的優(yōu)勢。碰撞射流通風的氣流組織形式,理論上可以減小或消除室內(nèi)熱力分層現(xiàn)象,提高供暖能量利用率。但碰撞射流通風在高大空間的供暖效果的研究很少。為此,本文對不同送回風口特征的混合通風與碰撞射流通風的供暖效果進行了比較研究。影響混合通風在高大空間中的供暖氣流組織的因素有很多,如:回風方式、送風傾角、送風參數(shù)以及送風口位置等,本文通過數(shù)值模擬方法研究并對比了碰撞射流通風與不同送風口位置的混合通風的供暖特性。研究結(jié)果表明:采用混合通風供暖時,較大送風傾角與較低的送風口位置可有效提高送風能量利用率,但室內(nèi)人員工作區(qū)的舒適性難以得到保證,尤其在送風傾角較大時,室內(nèi)人員工作區(qū)的氣流速度可能超出人體可接受范圍。送風口位置的升高可有效避免氣流速度大造成的室內(nèi)舒適度問題,但能量利用率卻隨之減小,大送風傾角室內(nèi)能量利用率幾乎不受送風口位置的升高影響,送風能量始終可得到較為有效地利用,然而室內(nèi)舒適性并不能得到改善。送風口位置較低時,不同位置的回風口的能量利用率及室內(nèi)舒適性幾乎相同,送風能量可得到有效利用,但人員工作區(qū)可能存在吹風感風險。下回風與上回風室內(nèi)人員工作區(qū)的大部分區(qū)域舒適性均在人體可接受范圍內(nèi),然而隨著送風口位置的升高,下回風方式體現(xiàn)出了更好的能量利用情況,且送風口位置越高,下回風優(yōu)勢越明顯。碰撞射流通風室內(nèi)溫度分布均勻,熱風在室內(nèi)的混合程度與供暖能量利用率明顯大于混合通風,且混合通風的送風口位置越高,碰撞射流的節(jié)能優(yōu)勢越明顯。碰撞射流通風室內(nèi)的人員吹風感風險大于混合通風,但仍在可接受的范圍內(nèi)。雖然混合通風的送風口位置越高,吹風感就越小,但這是以高能耗為代價。因此在對人體吹風感無特殊限制且混合通風送風口位置不宜過低的高大空間中,使用IJV可以同時實現(xiàn)節(jié)能與舒適度的要求。
[Abstract]:The hot air of the room heating in winter, because of the influence of air buoyancy, a large amount of heat in the interior space and the upper concentration could not be used effectively, resulting in unnecessary waste of energy. Taking into account the city to speed up the process, will be more and more space within the city of tall buildings, the large space building, this kind of heating the energy waste is more serious. For large space heating in winter, the air conditioning area only in the lower part of the work space and activity area, the upper region of large space actually without heating. However, the hot air in the heat under the effect of buoyancy, the upper part of the room air temperature is too high, resulting in heating ineffective energy consumption is higher. Therefore, the reasonable airflow organization is an important way to reduce the large space ventilation heating energy consumption. The traditional mixing ventilation (Mixing Ventilation, referred to as MV) is the most widely used The ventilation mode, but this mode of ventilation airflow organization is difficult to fundamentally eliminate the heating room temperature low. The disadvantage of high impinging jet ventilation (Impinging Jet Ventilation, referred to as IJV) is a new type of ventilation, it is the principle of fresh air from the indoor wind speed will be lower at relatively high directly into the staff area, so combined with displacement ventilation and mixing ventilation. Airflow form of impinging jet ventilation theory, can reduce or eliminate the indoor thermal stratification, improve heating energy utilization. But little research impact heating effect of jet ventilation in the large space. Therefore, this paper makes a comparative study on the different characteristics of tuyere back the hybrid ventilation and impinging jet ventilation heating effect. There are many factors influencing the heating airflow mixing ventilation in the large space in the return air way such as: Air, angle, air parameters and the location of the outlet, this paper studied and compared the method of heating characteristics of impinging jet ventilation with different inlet position of mixing ventilation through numerical simulation. The results show that the hybrid ventilation heating, large air inlet position angle and low feeding can effectively improve the air the utilization rate of energy, but the working area of the indoor human comfort is guaranteed, especially in the larger air supply angle, flow velocity of indoor work area personnel may exceed the acceptable range of human body. The location of the outlet increases can effectively avoid the airflow velocity caused by the indoor comfort, but the energy utilization rate decreases. Large supply angle indoor energy utilization rate is almost not affected by the location of the outlet increases, wind energy is always available more effective use, however, indoor comfort cannot be improved. The location of the outlet is low, different location of the return air energy efficiency and indoor comfort is almost the same, wind energy can be effectively utilized, but the staff work area may have sense of hair risk. Much of the region work area under air and return air indoor human comfort in the human body are acceptable, however with the increase of the location of the outlet, under the air return reflects the energy utilization better, and the outlet position of the higher return under the more obvious advantages. The impinging jet ventilation indoor temperature distribution, air heating energy and the mixing degree in the interior of the utilization rate was significantly higher than that of mixed ventilation and mixing ventilation air delivery the higher the more obvious energy-saving advantages of the impinging jet. Air impinging jet ventilation of indoor personnel sense of risk is greater than the mixing ventilation, but still within the acceptable range. Although the mixing ventilation air outlet The higher the location is, the smaller the blowing sense is, but this is at the expense of high energy consumption. Therefore, IJV can achieve the requirement of energy saving and comfort at the same time in the large space with no special restrictions on the drier and the location of the mixed ventilation outlet is not too low.
【學位授予單位】:東華大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU83
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