风机盘管加新风系统室内微循环热舒适性研究

随着人们生活水平的提高,医院在提升治疗服务的同时迫切需要改善患者就医环境和医护人员的工作环境。目前,医院建筑中特别是病房广泛应用的风机盘管加新风系统存在温度分布不均匀、吹风感较强、噪音大等问题,导致了患者的室内热舒适性无法得到保障。因此,针对医院病房,探索研究风机盘管加除湿置换新风空调系统,在实际搭建的实验平台基础上建立CFD数值模拟模型,将模拟结果与实验数据相对比,论证了模型的准确性之后,通过CFD模拟的方式,在保证对流换热可以达到室内设定温度的前提下,找到一种新的气流组织形式,这样不仅有效降低室内人员的吹风感和噪音,而且避免了传统置换通风容易出现温度分层、垂直温差过大的问题。

基于室内非均匀环境营造的新型通风模式下人员热舒适性及系统节能潜力

为解决现有通风空调系统无法根据占用区域实现按需供冷造成的热不舒适及能源浪费问题,本研究根据人员占用区域需求实时切换气流模式组合及冷量供给,提出了一种新型通风模式,旨在利用多种气流模式的最优组合控制特定需求场景。采用数值模拟的方法探究了不同占用区域情况下新型通风模式的人员热舒适性和系统的节能潜力,并与混合通风模式和层式通风模式进行了对比。结果表明:新型通风模式在气流组织上具有明显优势;新型通风模式较混合通风模式和层式通风模式具有更高的热舒适性,空气分布特性指数最大;新型通风模式局部冷量利用系数最小,冷量有效利用率最高,所需供冷量最小,因此新型通风模式的节能潜力最大。

船舶主动式冷梁空调系统的热舒适性实验研究

为研究主动式冷梁(ACB)在船舶舱室的热舒适性,基于某船舶舱室环境,采用实验方法对不同送风参数下的船舶舱室ACB空调热舒适性进行研究,并与传统的风机盘管(FCU)空调进行对比。实验结果表明,送风温度、送风量和送风角度分别增加时,室内热舒适性均呈现先升高后下降的趋势。送风温度、送风量和送风角度为20℃、80 m3/h、120°,室内的热舒适性均达到最佳。同时相较于基准工况,送风温度能降低PMV-PPD绝对值50%和10%;送风量可以降低了60%的人员竖直空气温差(VATD),75%和77.4%的PMV-PPD绝对值,提高了9.6%的空气分布特性指标(ADPI);送风角度可以分别降低20%的人员VATD、55.5%和54.5%的PMV-PPD绝对值,提高9.8%的ADPI。此外,ACB的室内热环境参数比FCU更平稳,人员VATD降低了1.5℃,热舒适性更高。

基于幅流风机的地铁车厢乘员微环境及热舒适性研究

为优化地铁车厢内热流场环境,提升地铁车厢乘员的热舒适性,深入探究幅流风机不同性能参数对地铁车厢内气流分布和乘员热舒适性的影响机制。首先以某B型地铁车厢乘员为研究对象,综合考虑乘员气流舒适感和热感,提出联合应用DR-Berkeley热舒适性评价指标;然后,使用Stolwijk人体热调节生理模型,搭建幅流风机三维模型和地铁车厢整体仿真模型;最后,通过CFD软件STAR-CCM+,使用DR-Berkeley热舒适性评价指标,以7种工况,分析夏季时不同风机转速、风罩扰动转速、风机送风温度对乘员部位微环境及热舒适性的影响。研究结果表明:DR-Berkeley热舒适评价指标能合理评估地铁车厢乘员的热舒适性;在夏季满足气流舒适性的前提下,增大风机转速、降低风罩扰动转速、降低风机送风温度能提升乘员热舒适性;在7种工况中,风机转速1400 rpm、风罩扰动转速3.25 rpm、送风温度20℃时的车厢内温度和速度分布均匀,乘员微环境热流场最佳,热舒适性较好,为0.766。

基于PMV-PPD的装载机驾驶室热舒适性分析

为了改善装载机驾驶室的热舒适性,应用计算流体力学CFD技术建立驾驶室有限元模型,采用雷诺平均Navier-stokes方法和Realiable k-ε湍流模型对驾驶室内流场进行仿真计算,得到车室内温度场和速度场的分布,通过试验与仿真对比分析,误差在10%以内,验证了所建模型的准确性和可靠性。在此模型的基础上,提出利用VC++语言对热舒适性评价指标PMV-PPD进行UDF编写,得出车室内PMV-PPD的分布规律。结果表明:在设定的环境条件下,除部分区域的热舒适性不能令人满意外,驾驶室整体热环境处于相对舒适的状态,人体表面的PMV-PPD值分布相对合理,基本满足-0.5<PMV<+0.5,PPD<10%的标准要求。

被服系统热舒适性测评方法研究进展

为了对睡眠人体热舒适进行准确评估,提高睡眠质量,文章研究了被服系统热舒适性的测评方法。首先总结和分析了被服系统的热阻测量方法,包括热平板法、暖体假人测试法和数值模型预测法。其次,探讨了基于人体热反应的热舒适性测评方法,包括主观热评价、热生理评价和睡眠姿势监测评价,阐述了目前用于被服系统热舒适预测的数学模型。最后,剖析当前研究的不足,提出未来被服系统热舒适性测评方法的研究应从被服系统热阻的测定、非接触式的睡眠热舒适评价、机器学习算法的应用3个方面展开。

严寒环境下智能服装电加热技术热舒适性效果评价

为明确严寒环境中满足人体热舒适性的加热服指标,选择市面常见材质电加热服,在-20℃以下环境中进行试验,监测试验前和过程中人体穿着服装内外温度变化,结合调查问卷,分析严寒环境中人体热舒适性在试验前后的变化情况,并通过ANSYS仿真分析不同温度下维持人体热舒适性的加热服所需功率。试验结果表明:测试用服装保暖性能排序为碳纳米管羽绒服>石墨烯棉服>石墨烯羽绒服>石墨烯背心≈电热背心。问卷结果表明:相较试验前,试验后各被试者均有明显冷的感受,四肢不够灵活,稍微僵硬,反应速度变迟钝,热舒适方面明显感到不适。仿真结果表明:环境温度为-10℃、-20℃、-30℃和-40℃,维持4 h人体边界体感温度在18℃以上、服装热阻为3 clo时,所需加热功率分别为150 W/m^(2)、280 W/m^(2)、380 W/m^(2)和500 W/m^(2)。该热舒适性效果评价为极端寒冷环境作业的加热材质及服装选择提供理论数据,有助于智能化自适应温度调节服的研究。

基于数值模拟的传统村落公共空间热舒适性研究

以环巢湖地区传统村落为研究对象,通过现场实测和ENVI-met数值模拟,论证水体、绿化及下垫面材质对村落热舒适性及微气候的影响,并采用生理等效温度PET评价户外热舒适性。结果表明:(1)ENVI-met数值模拟能较好地模拟评价公共空间热舒适性,温度均方根误差(RMSE)在0.51~0.98℃之间,湿度在2.39%~3.63%之间,温度平均绝对百分比误差(MAPE)在1.49%~2.37%之间,湿度在3.85%~6.23%之间,均在误差允许范围内;(2)水体对改善室外热舒适性具有积极影响,无水体的模拟方案生理等效温度同比上升3.32℃;(3)丰富绿化空间组合和采用低反射率铺装可使生理等效温度下降1.05℃;(4)提高绿地率是改善室外热舒适性最有效的方法。研究表明:保护和完善水体、丰富绿化空间、减少下垫面硬化程度、使用低反射率铺装材料可以有效提高热舒适性。

公寓室外行人高度热舒适性规划特征

本研究的目的是分析中国北京市地区的公寓室外行人高度热舒适性规划特征。在朝阳区选取了3种平行布局类型,共选取了325个1 000户、10栋以上的公寓大楼。最后利用微气候模型ENVI-met软件对选取的3种布局类型进行了模拟,对风环境、热环境和舒适度进行了评价。研究结果如下:在平行布置中,具有最佳的室外热舒适性是S/E/P(Slab-East-Parallel)。接下来依次是S/S/P(Slab-South-Parallel)和T/S/P(Tower-South-Parallel)。

发射率自适应调控织物提升人体热舒适性

作为人体与环境换热的中间体,织物在管理人体热舒适性方面起着关键作用。数据表明,超过50%的人体热量通过热辐射方式散失到环境中,因此通过优化织物的光谱特性可以有效影响人体的辐射散热水平,从而改善热舒适性。然而,传统具有单一散热和保温功能的织物难以满足环境和人体代谢水平变化带来的动态散热需求。

汽车座舱空调热舒适性测试方法研究

加强汽车座舱空调的热舒适性测试开发,提升乘客在汽车中的乘坐体验,是汽车热管理开发的重要工作之一。基于此,阐述了热舒适性相关概念和定义;介绍了汽车座舱开展热舒适性测试的价值,凸显了其重要性;分析了汽车空调系统的相关特性,强调了热舒适性开发的重要性;对汽车行业传统热舒适性测试方法进行了梳理介绍,并提出了优化升级方案。

汽车乘员舱热舒适性影响因素多参数优化分析

目前纯电动汽车续航里程受环境影响程度较大。本文以SUV车型为研究对象,利用计算流体力学软件搭建了乘员舱的数学模型,耦合了人体热生理模型,将Berkely热舒适性评价模型用于乘员舱内人体热舒适性的评测。针对高温工况分别就送风温度、送风速度和送风湿度对乘员舱内部热环境、空调的总负荷以及人体热舒适性的影响程度进行了研究。结果表明,在送风风速由低到高改变的过程中,乘员的整体热舒适性会先上升,后下降,且能耗也随之升高。且在较低送风风速条件下,送风温度的变化对整体热舒适影响有限。送风湿度对热舒适的影响程度要弱于送风温度和送风风速。同时本文将送风风温、送风相对湿度、送风风速作为自变量,把乘员的整体热感觉、整体热舒适指标乃至空调系统总负荷当作研究对象,拟合出它们之间关系的回归方程。利用多参数优化分析的方式,不同送风参数对热舒适性和空调负荷的影响进行耦合分析。把乘员的整体热舒适指标的目标值设置成0,把空调系统热负荷降目标值设置成最小值,并且使乘员的整体热舒适指标与空调系统负荷二者的权重均设置成1,求取最佳方案,实现在提高热舒适性的同时减小空调系统热负荷的目的。

供暖模式下寒冷地区住宅建筑冬季室内热舒适性分析

以西南寒冷地区某住宅建筑为研究对象,分析冬季室内热舒适性,现场实测房间内温湿度、空气流速和平均辐射温度等数据,运用FLUENT软件模拟室内的温度场与速度场,通过PMV-PPD模型分析其舒适性,为五恒系统在西南寒冷地区的适用性提供依据。

寒地气膜冰上运动场馆冬季室内观众区热舒适性研究

本文以寒地气膜冰上运动场馆为研究对象,采用主观问卷调查和客观物理参数实测相结合的方法,对气膜冰上运动场馆冬季室内观众区热舒适性展开调查研究,对主客观调研结果进行数据统计及分析,并在研究结果及分析的基础上,提出相应的气膜冰上运动场馆室内观众区热舒适性提升策略。

基于ECOTECT模拟的魏家大院冬季热舒适性研究

为探究并改善传统民居的热舒适性,通过对冬季工况下魏家大院热环境要素实测数据及ECOTECT软件模拟结果进行耦合分析,以探讨赣南传统民居魏家大院建筑群的热舒适性特征。结果表明:针对魏家大院“厅屋组合式”的建筑空间布局,室外及天井处PMV的波动值大于室内,且两种研究方法下天井处测值弹性变化幅度均大于室内,但总体变化趋势相近。最终提出面向冬季工况下热舒适性改善的传统建筑空间优化建议,以期为传统建筑再利用提供新思路。

山东地区被动式超低能耗建筑夏季热舒适性调查研究

被动式超低能耗建筑是先进的节能建筑,其拥有舒适、健康的室内环境是检测标准之一。文章实地调研测试山东地区已经落地建成运行的具有示范性的被动式超低能耗建筑夏季室内热工参数,了解被动式超低能耗建筑室内热舒适情况。结果表明,被动式超低能耗建筑夏季室内温湿度波动较小,且室内南北向办公空间平均温度值低于室外温度平均值6.7~7.6℃,具有较高的隔热和节能效果,但平均办公空间温度平均值都略高于室内舒适度标准26.0℃。且南向办公室与北向办公室PMV的均值分别是0.89、0.59,均属于稍暖的范畴。

改进CS优化RBF神经网络的汽车热舒适性预测

针对汽车驾驶环境热舒适性指标预测平均热感觉(predicted meanvote,PMV)计算复杂、预测精度不高的问题,提出了改进布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法优化RBF神经网络的汽车热舒适性预测模型(改进CSRBFNN)。采用自适应步长和高斯扰动因子对CS算法进行改进,并用其对RBF神经网络的中心点c和宽度参数b进行优化。将改进CS-RBFNN与CS-RBFNN和PSO-RBFNN模型的预测结果进行对比,结果表明:改进CSRBFNN模型的均方根误差(root meansquareerror,RMSE)值分别降低了9.2%和35.5%,具有更高的预测精度。当RBFNN隐含层神经元个数增加时,预测精度有所提高,但收敛速度降低,运行时间变长。

城市人体热舒适性评价的研究进展与展望

快速城镇化和气候变化导致显著的城市热岛效应,成为城市规划和设计必须考虑和缓解的重要生态环境问题。过去几十年,许多学者已经研究发明了许多热指数,用于户外热环境的模拟,进而评价人体对户外热感知情况。通过综述有关户外热环境的研究文献,归纳了目前户外热环境研究中常用的热指数及其常见计算平台,分析其使用范围和优缺点,总结未来发展方向。结果发现,当前人体热舒适性评价在指数原理、数据来源、计算技术方面存在限制;总结未来的研究趋势,包括户外热舒适性研究的新技术需求、多源数据的综合使用、长时间序列人体热指数时空分析、城市热舒适性与景观规划结合等。

改善热舒适性的园林树木遮荫效果研究

选取应用频率相对较高、生长状况较好的树木样株作为研究对象。采用手持式激光测距仪、温湿度露点测试器、照度计等仪器,观测、记录温度、湿度、照度等指标的变化情况。结果表明,不同树种的降温率、遮光率、增湿率、遮荫面积、荫质、遮荫效果存在较大差异。平均降温率、平均增湿率和平均荫质最高的树木为苹婆,分别为7.808%、8.645%和0.074n;平均遮光率最高的树木是阴香,为94.263%;平均遮荫面积和平均遮荫效果表现最佳的树木为腊肠树,分别为70.15m2和3.732。苹婆、阴香、腊肠树等树木可以从降温、遮光、增湿等不同的角度改善环境热舒适性。降温率主要与树木枝叶的浓密程度及枝下高密切相关;遮光率主要取决于树冠结构和枝下高;遮荫面积主要取决于太阳高度角及冠幅;荫质由降温率和遮光率共同影响。树木遮荫面积和遮荫效果的决定性因素为冠幅。可以通过树木的种植设计、栽培管理等措施促进遮荫潜力的发挥。在应用遮荫树木时,不仅应考虑遮荫效果的波动及其峰值,也要关注平均遮荫效果,并与景观营造策略相结合,提高树木选择的针对性和科学性。

小型会议室夏季空调气流组织及热舒适性研究

利用计算流体力学的方法,通过Airpak软件对3种气流组织形式(同侧送排风、异侧送排风和置换通风)下小型会议室夏季室内热环境进行数值模拟,得到不同气流组织形式下的室内温度、速度、PMV值和PPD值分布,对比分析不同气流组织的人员热舒适性。结果显示:室内供冷工况下,会议室采用置换通风形式满足的热舒适等级更高,且室内的气流速度波动较小,能够较好地满足人体热舒适要求,是理想的气流组织形式。