舒適的室內(nèi)環(huán)境是提高我們工作效率、生活質(zhì)量、學(xué)習(xí)效率的重要途徑之一。對(duì)流式空調(diào)、輻射空調(diào)是現(xiàn)階段人們用來(lái)抵抗因季節(jié)氣候變化導(dǎo)致室內(nèi)熱環(huán)境變化而采用的有力工具。但均存在著一些不足,例如:對(duì)流式空調(diào)易給室內(nèi)人員帶來(lái)較強(qiáng)的吹風(fēng)感和冷熱感;輻射空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜,協(xié)同不易。為了解決上述空調(diào)裝置存在的問(wèn)題,并結(jié)合二者特有優(yōu)勢(shì)營(yíng)造一個(gè)較為舒適的熱環(huán)境。本文借助經(jīng)科恩達(dá)曲面誘導(dǎo)在固壁輻射板上形成的冷（熱）氣膜來(lái)降低（升高）固壁輻射板溫度,以便加大其與室內(nèi)熱（冷）源之間的溫差促成輻射冷（熱）量的傳遞,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合氣膜與固壁輻射板交換部分冷（熱）量后速度衰變?cè)谑覂?nèi)形成的小溫差、小流速的空氣環(huán)流,通過(guò)一套空調(diào)系統(tǒng)營(yíng)造出符合要求且舒適的室內(nèi)環(huán)境。探究了該空調(diào)裝置相關(guān)的氣流特性,固壁輻射板溫度分布特性及輻射換熱效果,并在同樣送風(fēng)冷（熱）量的情況下與傳統(tǒng)對(duì)流式空調(diào)裝置對(duì)室內(nèi)環(huán)境的作用效果進(jìn)行了對(duì)比。具體研究?jī)?nèi)容及相關(guān)重要結(jié)論如下:（1）構(gòu)建考慮貼附冷（熱）氣膜與固壁輻射板之間的流固耦合傳熱,固壁輻射板與室內(nèi)熱（冷）源之間輻射熱交換以及空氣環(huán)流與室內(nèi)熱（冷）源之間對(duì)流熱交換的數(shù)學(xué)模型以及數(shù)值模擬方法。（2）以專利“... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

計(jì)算域及

193.2.2網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置由于采用CFD技術(shù)對(duì)氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)的氣流特性及固壁輻射板溫度分布特性進(jìn)行研究，為了在保證計(jì)算精度的同時(shí)降低計(jì)算機(jī)內(nèi)存，本章采用如圖3.3所示的六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分整個(gè)計(jì)算流域。為了準(zhǔn)確得到風(fēng)口、科恩達(dá)曲面及輻射板附近區(qū)域的相關(guān)特性，對(duì)風(fēng)口、科恩達(dá)曲面及輻射板壁面附近區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行局部加密。關(guān)于氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)裝置模型的邊界條件設(shè)置，除送風(fēng)口設(shè)為速度入口（Velocity-inlet）以及回風(fēng)口設(shè)為自由出流（Outflow）外，其余邊界均設(shè)為無(wú)滑移邊界固壁（Wall），此外流場(chǎng)區(qū)域邊界也均設(shè)為無(wú)滑移邊界固壁（Wall），以夏季工況為例，經(jīng)過(guò)測(cè)試辦公房間得到計(jì)算域具體負(fù)荷以及相關(guān)邊界參數(shù)，具體邊界參數(shù)設(shè)置如表3.1所示。圖3.3氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)作用流域的網(wǎng)格劃分圖表3.1四種尺寸裝置的邊界條件設(shè)置：送風(fēng)口風(fēng)速及溫度回風(fēng)口輻射板前墻后墻左墻右墻地面天花板3.9m/s-291K——18.94W/m218.94W/m2—18.94W/m211.60W/m2—Velocity-inletOutflowWall

203.3模擬結(jié)果3.3.1空調(diào)的氣流特性為了分析改變裝置送風(fēng)口長(zhǎng)寬比后，氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)附近的氣流分布情況，經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理得出了如圖3.4所示的四種尺寸裝置的局部流線圖。可以看出周圍氣流均從回風(fēng)口吸入再?gòu)臈l形送風(fēng)口吹出，并沿著科恩達(dá)曲面及固壁輻射板向前流動(dòng)。這是由于流體在科恩達(dá)曲面處流動(dòng)時(shí)易形成負(fù)壓區(qū)，使得裝置送出的氣流均不斷向此處匯集補(bǔ)充，以貼附的形式流至固壁輻射板。此外由于裝置回風(fēng)口貼近豎直墻壁，受到空間限制的影響較大，而兩端并不受此影響，導(dǎo)致流線在兩端分布密集而中間較為稀疏。（a）L=1000mm（b）L=1200mm（c）L=1500mm（d）L=1800mm圖3.4氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)裝置局部流線圖圖3.5為不同尺寸氣膜換熱固壁輻射-對(duì)流空調(diào)裝置的速度等值面分布云圖，從圖中可以看出氣膜從風(fēng)口吹出后并不能完全將固壁輻射板覆蓋，如圖中紅圈所示在其末端兩角處均存在裸露，且隨著裝置尺寸的逐漸增大，到達(dá)固壁輻射板末端的氣膜速度逐漸減校這是由于隨著空調(diào)送風(fēng)口長(zhǎng)度增加，裝置固壁輻射板上的面積也會(huì)相應(yīng)增加，因而會(huì)導(dǎo)致氣膜所受到的阻力總體增大，且送風(fēng)口長(zhǎng)度增加同時(shí)會(huì)導(dǎo)致單位面積氣膜流量的減少，在總動(dòng)量一定的情況下，單位面積氣膜動(dòng)量逐漸減小，二者共同導(dǎo)致到達(dá)固壁輻射板末端時(shí)氣膜速度遞減。（a）V=1.55m/s（b）V=1.50m/s（c）V=1.35m/s（d）V=1.26m/s圖3.5速度等值面分布云圖（從左至右裝置送風(fēng)口長(zhǎng)度依次為1000mm、1200mm、1500mm、1800mm）

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