CFD技术在地板辐射采暖复合机械送风下人体热舒适性的应用

采用计算流体力学数值模拟的方法,探究地板辐射采暖复合机械送风形式的2种送风气流组织变化对人体热舒适的影响。根据模拟得到工作区平面的平均温度、湿度、风速及其分布情况探究2种工况下人体舒适度。并通过对比2种气流组织下头足温差、垂直温差以及热舒适性指标预计平均舒适度V_(PM)、预计不满意率P_(PD)对人体热舒适度进行定量评价。结果表明:在送风风速、温度相同的条件下,下送风与上送风工作面平均温度基本相同,风速提升0.02 m·s^(-1),湿度下降0.6%。上送风的空气温度分层更明显,2者的头足温差分别是0.09℃、0.02℃,皆不会令人感到不舒适。上送风和下送风2种气流组织的V_(PM)、P_(PD)值均为-0.18、6%,均符合GB/T 33658—2017《室内人体热舒适环境要求与评价方法》的热舒适要求。综合考虑室内温度分布以及头足温差等指标后,表明在地板辐射采暖复合机械送风中下送风气流组织的效果更好。

一种基于非线性多目标群决策的错峰控制限电分配方法

探讨了在用电峰值时段对多地区之间进行限电分配的问题.通过分析错峰控制限电决策中的不满意度影响因素,给出了不满意度的非线性显函数形式;运用非线性多目标群决策理论,建立了非线性多目标群决策错峰控制限电模型,提出了一种交互式多目标加权解法,并且将有约束非线性规划模型化为无约束非线性规划模型;给出了求解的方法与步骤.最后经实例研究,得到较满意的结果.

自燃火灾巷道烟流的数值模拟及安全评价

笔者以铜坑矿为工程实例,利用矿井火灾巷道烟气流动所遵循的基本守恒方程组和控制方程组,对烟气流动特性进行数值模拟,得出了自燃火灾巷道内烟气流动的速度场、温度场详细分布情况。并采用预计热舒适指标(PMV)、预计不满意百分比(PPD)对巷道中的空气质量进行了安全评价。结果表明采用数值模拟法对于研究矿山自燃火灾巷道内烟气流动的运动情况更为直观,可视化强;采用的热舒适度评价指标更突出了以人为本。通过模拟计算结果,可以为铜坑矿地下火和毒气蔓延的控制以及火区特大事故应急救援预案的制定提供技术依据。

基于熵权理论的室内环境评价

以室内环境的空气品质以及声、光、热环境为研究对象,根据实测数据,建立不满意百分比指标PD(predicteddissatisfied),基于熵权理论对整个室内环境进行评价。在多因素的室内环境评价过程中,该方法在以实测数据确定评价指标的相对重要程度后,根据各评价对象之间某些评价指标重要度的差异,自动调节各种差异对评价过程的影响,合理的优化了评价过程。以某小区6户人家家庭环境的物理、化学因素测试的数据进行综合评价,其结果与实际情况相吻合。说明该方法所得到的评价结果具有说服力。

棉纺织车间的热舒适性研究

以国家标准和相关热舒适研究为基础,调查了棉纺织车间的热舒适情况。测试了相关热舒适参数,计算出棉纺织车间的预测平均热感觉指数(PMV)和预计不满意者的百分比(PPD),分别与热感觉投票(TSV)值和热满意度投票(TS)结果进行对比,以判断PMV-PPD指标体系在棉纺织车间的适用情况。对棉纺织车间来说,计算的PMV值以及调查的TSV值均远远高于国家标准和国际标准要求的热舒适范围。考虑到国内纺织车间的实际情况,如果使用PMV-PPD指标体系来描述棉纺织车间的热环境,则应适当调宽PMV的要求范围,建议棉纺织车间的PMV应能满足-0.5<PMV<2。

高校建筑物夏季热舒适研究

针对夏季室内热环境,以马鞍山市某高校建筑物为研究对象,现场测试了教室、图书馆和公寓等的温度、湿度、风速和平均辐射温度,用热舒适方程进行计算,结果表明:热舒适性指标预测平均热感觉指数在1.18～2.25之间,相应的预测不满意百分比在34.91%～86.52%之间。

基于PMV-PPD与空气龄的空调办公室内热环境数值预测与评价

采用Airpak软件对一空调办公室内热环境进行了三维数值模拟,得到了室内流场、温度场、空气龄分布、PMV-PPD。在分析室内场分布的基础上,基于人体热舒适性指标PMV-PPD与衡量空气品质指标空气龄对室内气流组织及空气品质进行预测与评价。结果表明:基于PMV-PPD和空气龄的热环境数值预测与评价科学合理且直观形象,为相关室内热环境研究、空调系统设计及运行调节提供参考。

眼科病床的合理安排模型

对医院床位利用情况进行合理的综合评价可为医院管理者加强医院管理,合理分配床位,提高病床的使用效率等提供很好的参考。因此,通过建立模型合理分析床位利用情况,及时调整床位结构,对于提高医院经济效益、改善病房管理、挖掘潜力、增强服务能力等都具有十分重要的意义。

办公建筑内地板送风和置换通风模式对室内环境质量影响的数值模拟对比研究

对地板送风和置换通风进行了理论分析和比较,利用数值计算分别对某办公室采用地板送风和置换通风进行了模拟,从PMV、PPD、通风效率等方面对模拟结果进行分析,最终得出结论:地板送风比置换通风具有更大的送风温差,且工作区的温度梯度较小,更具有舒适性和节能性,可以为工程设计和运行管理提供有益的参考。

煤矸石胶结充填管路输送不满管流及其防治方法研究

煤矸石胶结充填料浆质量浓度高,若管路布置和管输参数不合理,充填过程中容易发生不满管流及管路输送故障。为了探究煤矸石胶结充填管路输送不满管流产生的原因与危害,提出相应的防治对策,结合矸石高浓度充填料浆管路输送的实践,建立了泵送充填管路输送模型;基于浆体管道输送基本理论,研究了充填不满管流的产生原因,提出了不满管流状态的理论判别式;根据不满管流输送过程中浆体的运动特征,探讨了不满管流对管路输送系统的危害;结合实例分析提出了不满管流输送状态的防治途径。结果表明:影响充填料浆输送状态的主要因素有充填流量、管道的几何参数和布置方式、料浆的流变特性和密度。输送过程中,充填料浆及输送参量匹配不合理,在垂直钻孔管顶部,高浓度料浆将出现拉断现象,由连续体变为不连续体,导致了管道输送的不满管流状态。随着浆体拉断区的进一步发展,垂直钻孔管上部出现空管段,并呈现一定的真空度,处于负压状态,浆体由固、液两相流状态转变成固、液、气(汽)三相流。浆体状态的变化,恶化了充填管路输送的稳定性,对管路输送系统产生明显的影响和危害:"水锤"冲击作用、对管壁的冲蚀磨损、水平管道振动、料浆发生淤积堵塞、损害充填泵。为了避免管路输送不满管流状态的发生,管路建设中要合理选定垂直钻孔位置;实际充填工作中,可以适当提高料浆浓度或减小非主干管道的内径以增大管道摩擦阻力,以保持浆体满管流输送状态。

蒸发冷却全空气空调系统地域适应性研究

将现行设计规范规定的空调室外设计参数直接用于蒸发冷却空调时,会出现将部分适用地域排除在外的问题。分析发现,原因是规范所确定的室外空气设计计算参数分别为统计室外空气干、湿球温度的不满足率,而不是室外空气干湿球温度同时刻的不满足率。在规范基础上提出了全空气水蒸发冷却空调系统地域适应性确定的步骤和方法,即夏季通风室外计算参数初步判断法。

哈尔滨高校微机实验室内热舒适测试结果分析

对哈尔滨市高校微机实验室的热舒适现场研究结果做分析和总结,重点讨论不同性别的人体热感觉,并对实际热感觉值(MTS)与预测平均热感觉投票值(PMV)以及预测不满意百分数(PPD)和实测不满意百分数(PPD*)进行对比分析。

非稳态横流作用下空调送风喷口下方动态热舒适性评价实验研究

以RWI和PD为人体动态热舒适性评价指标，通过实验分析了动态横流影响下空调送风喷口下方区域典型测点动态热舒适特性。从喷口下方竖直方向和1．5m高水平方向各测点的实验结果可知，动态水平横流的作用使各测点的RWI值和PD值均向舒适值域趋近。由理论分析可知，单纯从RWI和PD指标出发，即使气温在32℃情况下，环境风速在0．65～2m／s范围内，仍能满足人体动态热舒适性要求。横流对空调送风的耦合作用能改善人体动态热舒适性，同时可提高送风温度，实现空调系统的节能。

南京医院风湿病房热舒适性研究

出于康复的需求,医院风湿病人对室内热湿环境的要求有其特殊性,但国内外对此研究甚少。研究应用实测、问卷调查与模拟相结合的方法,探究医院风湿病人最适宜的热湿环境。结果表明,相较于健康人,风湿病人偏向于较暖的环境,夏季PMV(预测平均投票数)为1.06~1.20,PPD(不满意者的百分数)和PD(吹风感不满意百分数)分别为28.69%~35.09%和3.10%~6.79%,冬季PMV为1.00~1.25,PPD和PD分别为26.26%~37.51%和3.83%~9.96%。冬季风湿病人与健康人的热舒适偏差下限低于夏季,而上限高于夏季;风湿病人在冬季时对吹风感的敏感性要高于夏季。

局部热暴露对人体热反应的影响研究(2):不均匀热环境的评价

通过受试者主观投票的方法,对有局部热暴露存在的不均匀热环境的评价进行了实验研究。实验发现,全身热感觉不再是决定不均匀热环境可接受程度的唯一因素,热感觉不均匀性是另一个重要的影响因素。提出以部位间热感觉之差的最大值作为衡量热感觉不均匀程度的参数,基于此提出了新的不均匀热环境评价模型。模型显示,应用脸部热暴露可将夏季80%可接受的房间操作温度上限提高4.5℃。

变风量系统碰撞射流通风房间空气品质的研究

对小空间碰撞射流通风房间,采用数值模拟方法对室内气流分布、吹风引起的不舒适性及室内通风效率进行分析,研究不同负荷下的室内空气品质。结果表明:小空间碰撞射流通风房间内,冷负荷在40W/m2到67W/m2的范围时室内空气品质较理想。

冬季外窗和外墙冷辐射的热舒适限值

严寒和寒冷地区冬季建筑外墙和外窗的内表面温度较低,形成的冷辐射会引起人体局部热不舒适。为了研究冷壁面温度引起热不舒适的限值,基于人工气候室的实验研究数据,研究了冷辐射最不利工况下的人体热反应。结果表明:小腿对外墙和外窗冷辐射最敏感,建立了最不利工况下人体全身热感觉和局部热感觉的相关性模型;当室内空气温度为19℃,且受试者距离外墙和外窗1 m时,20名受试者的平均热感觉投票值为-0.82,即为20%不满意率的下限值;该最不利工况下外墙和外窗内表面温度与室内空气温度之差的限值为2.6℃。

制冷剂辐射式供冷系统热舒适性研究

以郑州市一采用制冷剂辐射式供冷系统的办公室样板间为例,利用Airpak3.0软件模拟分析了热泵标准制冷工况下、蒸发毛细盘管间距为100mm时室内的温度场、速度场、相对湿度场、PMV和PPD分布云图。利用实验结果证明了模拟结果的可靠性。模拟结果显示:该办公室采用制冷剂辐射式供冷系统,仅距离地板0.36 m以上范围内能满足人体热舒适性要求。

哈尔滨市住宅环境热舒适测试结果分析

对哈尔滨市冬季居民热舒适现场研究结果做了进一步分析和总结,重点讨论了不同性别的人体热感觉和热中性温度及预测不满意百分数PPD的最小值问题,并与寒冷地区及其他热舒适现场研究结果进行了对比分析。

基于PMV-PPD的车室内正压评价与研究

在研究装载机驾驶室时,很少考虑到驾驶室正压的问题,利用计算流体动力学(CFD)建立驾驶室有限元模型,通过仿真计算,得出装载机驾驶室内速度场和温度场的分布。经实车试验,验证了CFD模型的合理性和可信性。基于此模型,提出一种运用FLUENT自定义场函数的方法,对预计平均热感指数-预计不满意率(PMV-PPD)热舒适性指标进行UDF编译,分析空调不同送风速度下驾驶室内热舒适性和正压对人体的影响。结果表明:设定送风温度为35℃,当送风速度在7.5~8.5 m·s;的区间内,驾驶室内正压能满足大于50 Pa、小于200 Pa的要求,并且驾驶员表面(PMV-PPD)值的分布基本合理,此条件下人体热感觉比较舒适,驾驶室整体内热环境良好。