细水雾室外环境降温效果的数值模拟

利用CFD软件Fluent的Realizable k-ε模型和离散相模型对不同液滴粒径的细水雾室外环境降温效果进行数值模拟,模拟了夏季室外大空间环境中的细水雾弥散输运过程和传热传质特性,获得细水雾气液两相流动的流场、温度场和湿度场的分布情况,并对某工况的降温效果进行人体舒适度指数预报.模拟结果表明,小粒径液滴主要在射流的起始段和过渡段中蒸发,大粒径液滴在射流的核心区与回流区中蒸发;增大液滴直径后,细水雾的蒸发时间延长,细水雾降温效果增强,降温影响空间扩大.不同身高的人群均可以感觉到明显的降温作用;增大液滴直径后,细水雾增湿范围扩大,增湿幅度基本不变,不会造成局部环境相对湿度的明显增加;细水雾室外环境降温可以有效降低人体舒适度指数,有效改善室外环境质量.

细水雾大空间局域环境调节系统的设计及应用

提出了大空间局域环境喷雾降温、增湿、调湿系统的设计方法.针对细水雾扩散蒸发过程,建立了大空间局域环境调节的数学模型.以上海世博会特钢大舞台喷雾降温系统为例,对系统终端的耗水量以及降温空间内的湿度变化进行计算分析后发现,在半室外环境喷雾降温过程中,由于环境温度的降低,空气的饱和含水量下降,水蒸气含量增加,局部环境湿度增大.采用人工送风对环境湿度进行调节,配风量对比计算表明,增大配风量可以加快环境湿度趋于稳定.设定降温终端的工作频率后,相对湿度可控制在88%以下.计算分析模型忽略了人体散热、散湿等非关键因素.所提出的系统设计、优化和分析方法已经成功应用于奥运会场馆工程,对世博轴及场馆等室外和半室外环境喷雾降温系统的设计也具有重要的参考价值.

半室外环境两相流低压雾化降温数值分析

为了改善夏季半室外空间的环境舒适度,研究了一种节能环保的两相流低压雾化降温技术.利用CFD软件FLUENT对其降温进行了分析,结合半室外环境的气象条件,获得了20μm和40μm两种粒径液滴对降温效果的影响规律.根据半室外环境中的人群活动特征,对其降温效果进行了初步分析.结果表明:在半室外环境中,采用两相流低压雾化降温可以达到较好的降温效果,在1.7 m及1.2 m等两种人体感知区域范围内,采用20μm和40μm两种粒径的细水雾最高温度降幅可达3.5℃,有明显的降温感觉;采用两相流低压雾化降温,不会引起局部环境中相对湿度的明显增加,人体不会感觉到闷热潮湿.两种粒径的细水雾均能完全蒸发,降温增湿的幅度和范围基本相同,没有明显区别.