标准层空调送风系统气流分布的数值模拟

为了研究空调送风系统的气流组织对室内各送风位置送风量的影响,以办公室标准层全空气空调送风系统为研究对象,通过计算流体动力学软件FLUENT建立该空调送风系统物理模型,采用数值迭代法对空调送风管和末端的速度、压力、出口流量进行了数值模拟。模拟结果表明,办公室标准层变风量全空气空调送风系统设计较合理,2个主风管的所有圆形支管内速度与压力相差较小,各支管内压力和速度分布较为均匀。与设计送风量相比较,变风量空调箱阀门全开时,各区域送风量误差不超过10%,各末端送风口送风量相差较小,但标准层左右两侧送风量都不能满足设计要求。故在空调系统工作过程中,应该减小送风量偏大区域内的变风量空调箱阀门的开度,确保各送风口送风量的均匀性。

障碍物对中央空调冷却塔群气流影响模拟

为了研究障碍物对冷却塔气流热湿传递的影响,以障碍物影响下的强制通风冷却塔群为研究对象,采用空气和水的连续性方程,动量方程,能量方程和含湿量方程数值模拟了冷却塔群气流热湿传递规律。研究了障碍物高度,冷却塔与障碍物间距离及导风筒对冷却塔气流热湿传递规律的影响。结果表明:冷却塔没有安装导风筒时平均含湿量和平均返混率随着障碍物高度的增加而增加,随着障碍物距离的增加而减小。安装导风筒后平均含湿量和平均返混率明显降低。

基于蒙特卡罗随机有限元方法的随机多孔介质内流体自然对流不确定性研究

为分析孔隙率不确定性对多孔介质方腔内自然对流换热的影响,发展了一种基于KL(Karhunen-Loeve展开)-蒙特卡罗随机有限元算法的随机多孔介质内自然对流不确定性分析数理模型及有限元数值模拟程序框架。通过K-L展开及基于拉丁抽样法生成多孔介质孔隙率随机实现,并耦合多孔介质自然对流有限元程序,进行随机多孔介质内自然对流传热数值模拟,得出了多孔介质内流场与温度场平均值与标准偏差,并分析了孔隙率不确定性条件下Da数对Nu数的影响。结果表明,孔隙率不确定性对多孔介质方腔内自然对流有重要影响。随机多孔介质内流场及温度场与确定性条件下的流场及温度场存在一定偏差,Nu数标准偏差随着Da的增大先增大后减小。

基于Monte-Carlo随机有限元方法的随机边界条件下自然对流换热不确定性研究

为分析边界条件不确定性对方腔内自然对流换热的影响,发展了一种求解随机边界条件下自然对流换热不确定性传播的Monte-Carlo随机有限元方法.通过对输入参数场随机边界条件进行Karhunen-Loeve展开及基于Latin(拉丁)抽样法生成边界条件随机样本,数值计算了不同边界条件随机样本下方腔内自然对流换热流场与温度场,并用采样统计方法计算了随机输出场的平均值与标准偏差.根据计算框架编写了求解随机边界条件下方腔内自然对流换热不确定性的MATLAB随机有限元程序,分析了随机边界条件相关长度与方差对自然对流不确定性的影响.结果表明:平均温度场及流场与确定性温度场及流场分布基本相同;随机边界条件下Nu数概率分布基本呈现正态分布,平均Nu数随着相关长度和方差增加而增大;方差对自然对流换热的影响强于相关长度的影响.