船舶空調(diào)艙室熱舒適性是影響船員工作效率和生活品質(zhì)的重要因素。文章利用數(shù)值模擬的方法分析了不同送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度下船舶艙室內(nèi)溫度場與速度場的分布,選取了船舶艙室模型中具有代表性的4個(gè)截面,揭示不同位置的空氣流速與溫度差異。船艙下半部分溫度變化較明顯,約比送風(fēng)溫度高1℃～3℃。依據(jù)熱舒適性方程,利用預(yù)期平均滿意值（PMV）熱舒適性計(jì)算分析工具,研究了送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度及空氣的相對(duì)濕度對(duì)熱舒適性指標(biāo)PMV和預(yù)期不滿意率（PPD）的影響。通過數(shù)值模擬與理論方法相結(jié)合,優(yōu)化這3個(gè)參數(shù)的取值范圍,并進(jìn)一步分析三者之間的相互作用。結(jié)果顯示,當(dāng)送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度超出優(yōu)化范圍,可以分別適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)送風(fēng)溫度及空氣的相對(duì)濕度來滿足熱舒適性要求,這為船舶空調(diào)熱舒適性的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了重要依據(jù)。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

船員居住艙室模型

船舶住艙結(jié)構(gòu)狹小低矮，布置緊湊，對(duì)氣流組織的要求更高。采用下送風(fēng)上回風(fēng)的方式進(jìn)行模擬具有通風(fēng)效率高、運(yùn)行能耗低等優(yōu)點(diǎn)[17]。送風(fēng)口的送風(fēng)方式采用射流送風(fēng)，計(jì)算方法采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型，用隱式SIMPLEC算法耦合壓力和速度場收斂標(biāo)準(zhǔn)以同時(shí)達(dá)到質(zhì)量與熱平衡，計(jì)算中引入重力及浮力相[18]。對(duì)空氣與艙室內(nèi)部耦合面（床與船員的表面）進(jìn)行網(wǎng)格重分，采用網(wǎng)格插入的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格細(xì)劃，如圖2所示。基于Ansys模擬了夏季工況下送風(fēng)速度以及送風(fēng)溫度對(duì)船舶熱舒適性的影響。送風(fēng)速度以及送風(fēng)溫度的取值范圍見表1。3 船舶艙室送風(fēng)溫度的模擬以及熱舒適性分析

圖3和圖4為送風(fēng)溫度為295 K時(shí)4個(gè)截面的溫度分布。由圖3中x=1 m（床中間位置）與x=3 m（船員主要活動(dòng)區(qū)）可以看出，靠近地面處的溫度要高。這是由于在模擬過程中將人體與休息用的床簡化為熱源來處理。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，靠近船艙四周壁面的位置溫度明顯要高于其他空間位置的溫度。由z=0.5 m和z=1.7 m兩水平截面可以分析出，四周壁面拐角連接處的溫度最高，溫度接近306 K，而其他空間位置的溫度分布較均勻，且接近送風(fēng)溫度295 K。綜上可知，船員在船艙主要活動(dòng)區(qū)域與休息區(qū)的溫度約為296 K～298 K。圖4 水平截面z=0.5 m、z=1.7 m處的溫度場

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]船舶艙室內(nèi)熱舒適性參數(shù)的選取[J]. 王世忠,周愛民,施紅旗,卜鋒斌.  艦船科學(xué)技術(shù). 2012(10)
[4]不同氣流組織下夏季空調(diào)室內(nèi)熱舒適環(huán)境模擬[J]. 謝東,王漢青.  建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2008(03)

碩士論文
[1]船舶住艙通風(fēng)模式優(yōu)化及污染物排除研究[D]. 韓星星.華中科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3286501