Thermal stratification level of low sidewall air supply with air-conditioning system in large space

The thermal stratification level of low sidewall air supply system in large space was defined. Depending on the experiment of low sidewall air supply in summer 2008,the thermal stratification level was studied by simulation. Based on the simulation of experiment condition,the air velocity and vertical temperature distribution in a large space were simulated at different air-outlet velocities,and then the thermal stratification level line was obtained. The simulation results well match with the experimental ones and the average relative error is 3.4%. The thermal stratification level is heightened by increasing the air-outlet velocity with low sidewall air supply mode. It is concluded that when air-outlet velocity is 0.29 m/s,which is the experimental case,a uniform thermal environment in the higher occupied zone and a stable stratification level are formed. When the air-outlet velocity is low,such as 0.05 m/s,the thermal stratification level is too low and the air velocity is too small to meet the human thermal comfort in the occupied zone. So,it would be reasonable that the air-outlet velocity may be designed as 0.31 m/s if the height of the occupied zone is 2 m.

大跨度空间非等间距喷口送风空调设计方法

针对大跨度空间负荷分布不均匀的情况,在传统射流公式法的基础上,提出了一种非等间距布置喷口的送风设计方案。结合某酒店多功能厅案例,阐述了如何根据房间负荷分布特点进行喷口的非等间距设计,并利用CFD软件对空调区温度场、速度场及热舒适性指标(PMV、PPD、DR(吹风感造成的不满意度))进行了模拟。结果表明,该方案取得了明显的改进效果,同时也验证了非等间距喷口送风设计方法的可行性。

脉动送风对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响

为提高大空间建筑室内的空气品质,将脉动送风应用于大空间喷口送风中,以CO_(2)为示踪气体,基于实验分析喷口送风的流场特征,并以校核后的计算流体力学(CFD)模拟结果,研究脉动送风在不同振幅和周期下对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响。研究结果表明:脉动送风的CO_(2)浓度衰减曲线呈现波动下降的趋势,大周期脉动送风的通风效率低于定风速送风;与定风速送风相比,脉动送风可有效降低室内污染物的极大值,增强新风对室内污染物的稀释范围,喷口下方和排风口附近的污染物浓度有明显的降低;在大空间喷口送风建筑中,推荐随时间波动变化快、幅度小的小周期小振幅的脉动送风。该研究可为实际大空间通风系统优化设计提供参考。

基于RANS和LES的高大空间建筑气流组织仿真和热舒适度评价方法

针对大空间建筑的暖通空调设计,开展气流组织分析和热舒适评价对于改善室内环境热舒适度和降低能耗具有重要意义。结合基于雷诺时均方程的稳态分析和基于大涡模拟的瞬态分析这2种计算流体力学分析方法的特点,建立了高大空间建筑气流组织仿真方案和热舒适度评价方法。利用稳态分析计算消耗较小的特点,开展多工况热舒适度和空气质量评价;选取典型工况实施计算消耗较大的瞬态分析,获取空气调节全过程,给出室内温度达到设定温度所需要的空调运行时间,从而优化空调运行策略,降低能耗。基于实验结果对2种方法的准确性进行了验证,介绍了所用方法在实际工程项目中的应用,供其他工程参考。

高大空间复合气流送风供暖方式研究

高大空间建筑在冬季供暖过程中常采用喷口送风的方式,容易出现送风热射流上浮、送风距离短、竖直方向存在热分层等现象。提出一种高大空间复合气流送风供暖方案,利用一股等温气流压制送风热射流,减弱热射流上浮。采用Fluent数值模拟的方法,对铁路站房候车大厅有无控制气流作用下的室内气流运动情况及舒适性进行分析,并采用单因素分析方法,研究了不同因素对复合气流供暖送风效果的影响。结果表明:控制气流送风角度和送风速度存在一定限值,超过限值后压制效果明显增强;控制气流喷口与送风气流喷口间距在0.5m~1m内,控制气流的压制效果最好。

矿用通风服衣内空间气流分配数值模拟研究

为提高矿用通风服的降温性能,探究矿用通风服衣内空间气流分配及不同管路结构对降温效果的影响,首先结合人体着装通风服在静止状态下的结构特征,建立3种不同管路结构的三维物理模型;然后运用数值模拟方法分析人体-通风服衣内空间气体流动变化机制与温度分布特征及衣内微环境温度分布特征,以判断通风服降温效果。结果表明:人体分别着3种矿用通风服时所形成的人体-通风服间的衣内微环境气流分配均匀性为横向型优于螺旋型、纵向型,而微环境气流总风量为螺旋型大于纵向型、横向型;针对管路结构而言,交叉的管路结构在很大程度上影响气流的利用率,螺旋型只有单支通气管,气流随着管路的弯曲沿程流动,减少气流在管路中的局部阻力,同时也提高气流利用率,螺旋型是管路结构的最优选择。微环境内部总风量影响服装降温效果,3种矿用通风服的降温性能为螺旋型优于纵向型、横向型。

某高大空间会议厅空调系统的测试诊断与CFD模拟分析

高大空间的气流组织问题一直都是行业关注的难题,加上工艺及精装对外观的需求苛刻,空调系统管路及风口布置受限,导致气流组织不合理,室内空调效果达不到使用要求。本文针对北京某会议厅冬季供暖的实际情况,结合现场测试以及气流组织数值模拟结果,分析诊断空调效果不能满足使用要求的主要原因,并对该会议厅的空调系统提出了改造建议,为既有建筑高大空间空调效果的分析诊断提供了参考。

多种送风系统下封闭空间污染物扩散规律研究

以医院某封闭输液室内病毒颗粒物传播规律为研究对象,通过建立物理和数学模型,采用CFD数值模拟技术对室内病毒颗粒物传播轨迹随室内空气速度、温度和病毒颗粒物浓度的变化规律进行研究,结果表明对于座扶进侧上回系统形式,当送风速度为0.5 m/s时,空间内医生口鼻处速度平均值是最小的,约为0.019 m/s,比传统上中进侧下回系统低90.9%;而对于患者间的高风速环境,可有效减少患者之间交叉感染风险。对于传统的侧上进侧下回系统形式,整个封闭空间内相对平均温度最低,更多的新鲜空气进入能够为医护人员提供更好的防护环境,且整个空间温度分布均匀,确保人体的热舒适性。

地下空间变工作区送风气流组织模拟研究

通风空调系统是地下空间的生命安全保障工程,然而也带来了巨大的环控能耗。现有地下空间一般采用“大漫灌”式混合通风形式,造成能源的浪费。为此,本文在贴附送风的基础上提出适用于地下空间的变工作区送风。通过数值模拟,研究导流板与墙壁间的缝隙宽度、射流特征厚度以及圆柱直径等因素对流量分配的影响程度,进一步通过量纲分析得到流量比q关于缝隙宽度与射流特征厚度之比0.5 x/δ间的关系式。对比分析变工作区送风与混合通风、柱壁贴附送风的气流组织特性,结果表明相比于其他两种送风方式,变工作区送风能够使得工作区空气具有更低的温度以及更短的空气龄,可以提高工作区的空气质量。

大空间建筑室内气流组织数值模拟与舒适性分析

分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的大空间建筑空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。结果表明,分层空调和置换通风是大空间建筑中较好的气流组织方式。

人防工程高大空间空调气流组织数值模拟研究

针对某地下人防指挥大厅人员和散热设备分布规律,选取不同的送风口数量、送风口尺寸、送风口布置方式和送风速度,提出了3个设计方案。利用CFD软件对各方案的温度分布、速度分布进行了模拟,确定了合理的送风口位置和最佳的送风参数,得到了满足人体热舒适性要求的设计方案。

高大洁净厂房分层净化CFD模拟与节能性分析

分析了高大洁净厂房的空间特点、使用时间特点、净化负荷特点,提出了在高度上分层的净化空调方案。采用CFD模拟了某高大洁净厂房采用分层净化空调时的气流组织,浓度场、温度场的模拟结果表明,该方案适用于高大洁净厂房。

高大空间建筑分层空调CFD模拟研究

以天津国际展览中心扩建工程B展厅为研究对象 ,利用Fluent公司推出的专业软件Airpak2 .1对其分层空调改进方案热舒适性与气流组织进行了模拟研究。分析得出分层空调设计方案应用于高大空间建筑不仅能保证工作区合理气流组织设计及热舒适性 ,而且对降低初投资、节省运行费用、建筑节能有重大意义。同时表明该模拟研究对高大空间建筑空调系统节能与优化设计具有重要的指导意义。

高大空间恒温空调气流组织设计方法研究

提出了一套通用的高大空间恒温空调气流组织设计方法 :在气流组织初步计算的基础上 ,用数值分析的方法得到最优的设计方案 ,并用模型实验进行验证或修正。该方法用于某高大空间实验室证明是可行的。研究同时发现 ,室内的温度场和速度场同时受到冷射流和热源的影响 ,因此以往单纯用射流理论进行的气流组织实际计算结果不能直接应用于精度要求较高的恒温空调系统中。

单侧不对称补气对大空间火灾机械排烟的影响

采用全尺寸实验和数值模拟两种方法对大空间火灾单侧不对称补气条件下的机械排烟进行了分析 .通过分析起火空间的温度分布讨论了烟气层的形成、沉降以及机械排烟的效果 .在单侧不对称补气的条件下 ,烟气与新鲜空气掺混加剧 ,并沿补气口对面的墙壁下降 ,使机械排烟达不到理想的效果 .

小微空间通风空调贴附式气流组织的有效性研究

基于室内零方程湍流模型,利用水平贴附射流原理,改变小微空间的送风口位置,进行三维数值模拟,分析不同情况下的温度场和速度场分布;利用不均匀系数、通风效率和空气龄值指标对气流组织效果进行评价,得出最佳风口布置位置.通过计算,发现对于小空间,送风口位置的变化对投入能量利用系数的影响不大,对不均匀系数影响较大.

大温差技术在船舶空调中应用的可行性分析

大温差送风技术已在国内外建筑领域推广,文中针对船舶空调领域实施这一技术的可行性进行初步分析和探讨.基于大温差低温送风在船舶上使用的优势,提出了大温差变风量送风系统方案,通过了对典型舱室进行负荷计算和建立物理模型,并采用CFD数值模拟分析了船舶舱室大温差低温送风下气流组织分布,研究了不同送风温度和不同送风量下的温度和速度场分布云图.结果表明,大温差低温送风技术在船舶空调领域实施是可行的.

高大空间建筑空调气流CFD模拟研究

高大空间建筑空调系统设计复杂,初投资昂贵,在设计时有必要对其设计方案、气流组织、舒适性等加以模拟预测。本文就天津国际展览中心扩建工程B展厅现状空调方案用Fluent公司推出的专业软件Airpak2.1对其空调系统的热舒适性与气流组织进行模拟研究。该研究为高大空间建筑空调系统优化设计、模拟气流组织和热舒适性等提供了方法及理论依据。

高大空间分层空调室内气流的数值模拟

分层空调是高大空间建筑典型的气流组织方式。本文利用计算流体力学(即CFD)方法对一个典型装有分层空调的高大厂房房间内的三维气流进行了数值模拟。其中,使用标准k -ε模型, 运用SIMPLE 算法进行离散。预测了房间内的速度场、温度场,表明CFD 模拟可以为分层空调系统的节能和设计提供依据。

主动式冷梁内部喷嘴间距变化对其性能的影响

主动式冷梁作为一种新的空调末端装置,对房间的温湿度与气流组织起重要作用,通过改变冷梁内部喷嘴间距,以诱导比、噪声标准、空气分布特性指标作为评价指标对冷梁内部喷嘴间距变化引起的冷梁流体输送性能的影响及经济性变化进行了评价分析,结果表明:喷嘴间距超过48 mm后,冷梁诱导比增幅明显收窄,且噪声超过标准限值;喷嘴间距从36 mm增加到48 mm,满足房间舒适性所需功率节约百分比为3.5%,喷嘴间距超过48 mm后,所需功率反而略有上升。