新武汉火车站候车厅分层空调方案模拟分析

分层空调以其显著的节能性和经济性在高大空间空调设计中被广泛应用。本文简要介绍了新武汉火车站高大候车厅分层空调的设计方案,并应用CFD软件对分层空调夏季设计工况下气流分布特性进行了模拟分析,得到了候车厅的速度场、温度场以及热舒适度分布情况。研究结果表明该设计方案可行,在喷口送风角度为15°时送风效果最好,可以达到设计要求的室内温、湿度与速度分布,并满足室内热舒适性的要求。该分层空调较全室空调可节能约21%。     

上海世博园部分建筑室内空调环境状况测试分析

为了了解上海世博园建筑室内空调环境状况和行为节能情况,采用实测方法对上海世博园13栋建筑的夏季室内空调环境进行了测试分析。结果表明:一些被测建筑的夏季室内空气温度偏低,最低室温为21.7℃;对于南方湿热地区的剧场建筑,采用开敞式建筑方案不利于室内热舒适环境的营造和节能,且仅利用自然通风和蒸发冷却降温手段难以营造出满足人体基本热舒适性要求的室内环境;展厅观众人数快速增加时室温变化较大,但相对湿度变化较小;一些展馆外门常开,冷风渗漏现象比较严重,加强行为节能是展馆建筑节能设计和运行管理需要考虑的一个重要问题。     

寒冷地区中小型高铁站候车厅夏季热舒适性及节能潜力研究

选取寒冷地区中小型高铁站,采用问卷调查与物理测试结合的方法,研究寒冷地区高铁站候车厅中旅客的热舒适度,得出旅客的中性温度与舒适温度阈值,并进而代入能耗模拟,探究热舒适与建筑能耗耦合作用下的高铁站房夏季节能潜力。研究结果表明,对于夏季高铁站候车厅,旅客中性温度为25.92℃,热舒适区间为22.03~28.43℃。通过中性温度及热舒适区间设置优化,其能降低约5%~11%的制冷能耗;而舒适区间范围内的能耗波动幅度为92 107 k W·h,约占制冷能耗的24.32%,节能效果可观。     

基于变风量的相对热指标运行模式在地铁空调中的应用研究

地铁空调系统的控制站厅和站台在设计温度值不变的设计运行模式下不能满足乘客舒适性要求,乘客的舒适感随新风状态变化而变化。由于乘客在站厅和站台的停留时间短,应根据相对热指标来评价非稳定条件下乘客的舒适性要求。本文在变风量调节的基础上,建立了按相对热指标来调节运行地铁中央空调系统的理论模型,在满足人体舒适性要求的前提下,解决了站台和站厅温湿度耦合问题。本文以广州地铁二号线新港东站为例,对比分析了空调系统相对热指标运行模式和设计运行模式下的舒适性和能耗等特点,为运行模式的完善提供了参考。     

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。     

Development of a computational tool to quantify architectural-design effects on thermal comfort in naturally ventilated rural houses

In the present study, the effect of the opening size and building direction on night hours thermal comfort in a naturally ventilated rural house is investigated. Initially, the airflow in and around the building is simulated using a validated computational fluid dynamics (CFD) model. Local climate night-time data (wind velocity and direction, temperature and relative humidity) are recorded in a weather station and the prevailing conditions are imposed in the CFD model as inlet boundary conditions. The produced airflow patterns are then used to evaluate indoor thermal comfort. For this reason, special thermal comfort indices, i.e. the well-known predicted mean vote (PMV) index and its modifications especially for natural ventilation, are calculated with respect to various residential activities. Mean values of these indices (output variables) within the occupied zone are calculated for different combinations of opening sizes and building directions (input variables), to generate a database of input–output pairs. Finally, the database is used to train and validate Radial Basis Function Artificial Neural Network (RBF ANN) input–output “meta-models”. It is demonstrated that the proposed methodology leads to reliable thermal comfort predictions, while the optimum design variables are easily recognized.     

夏热冬冷地区某大型铁路客站自然通风适用性研究

以南京某车站为例,应用Visual ESP-r软件模拟了设计工况下其主要功能区域(候车大厅、进站集散厅)在自然通风情况下的全年动态自然室温状况,并与自然通风条件下的热舒适标准进行了比较,以确定其自然通风时间,研究能否利用自然通风缩短空调使用时间,达到降低能耗的目的;在此基础上对建筑围护结构进行了优化,得出了建筑围护结构对自然通风可利用时间的影响程度。     

车站高大空间空调系统气流组织与热舒适性分析

兼顾人体热舒适和建筑节能的要求,对目前车站高大空间空调气流组织的数值模拟研究报道进行对比分析。分析结果显示,人们对高大空间建筑室内热舒适要求高于居住建筑和办公建筑;从满足人体热舒适角度出发,空调送风加地板辐射供冷方案适于夏季满员工况,地板辐射供热加空调加湿方案适用于冬季满员工况;高大空间的空调系统适宜采用上送上回的送风方式,其温度场和速度场均优于上送下回的空调送风方式;在高大空间内设置分层空调系统将在一定程度上降低空调能耗,且分层空调中送风速度对分层界面的位置影响较大,送风温差对高大空间分层空调的温度分布和流场分布有较大影响。     

杭州萧山国际机场航站楼空调通风设计

介绍了航站楼空调、通风和排烟设计。结合该工程大空间的特点，采用地面送风亭射流送风，沿玻璃幕墙地面设长条形地面送风口，既可满足人的舒适要求，又可防止玻璃幕墙结露；侯机大厅和办票大厅顶部设红外线对射探测器控制的排烟天窗。航站楼已正常运行2年。     

Numerical simulation of the indoor environment

The CFD program VORTEX which has been developed for predicting the indoor environment in occupied spaces is described. The flow equations are the continuity equation, the Navier-Stokes equation, the thermal energy equation, the concentration equation and the equations for the kinetic energy of turbulence (k) and its dissipation rate () of the k- turbulence model. The equations are solved for the 3-D Cartesian system using the SIMPLE algorithm. The program produces a direct simulation of the thermal comfort indices PMV and PPD and the air quality of room air. Some applications involving mechanically ventilated (heating and cooling) and naturally ventilated rooms are presented. Results in the form of velocity vectors and contours for temperature, thermal comfort indices (PMV and PPD) and CO₂ concentration are produced for the cases investigated. Simulations using this program can provide design data as required by thermal comfort and indoor air quality standards and guides.     

CFD技术在卷烟制丝车间空调节能设计中的应用

对卷烟厂制丝车间大空间空调送风情况进行模拟分析。使用CFD模拟软件对风口进行建模,计算不同送风状态下的速度场,并采用实验数据对计算结果进行验证。根据制丝车间的空调要求,对原设计方案进行了参数和送风口形式的优化,通过模拟径向可调旋流风口结合局部区域喷射风口的送风方式,以及对车间在计算工况下的温度场和速度场的分析,验证了优化方案的可行性,体现了气流组织模拟在此类高大空间的空调节能方案的优化设计中起到的重要作用。     

送风角度对空调列车室内热舒适性的影响

本文以YW25G型空调硬卧列车为研究对象,采用LVEL湍流模型,模拟不同送风角度下的列车内温度场、速度场、空气龄、CO2浓度及热舒适指标PMV、PPD的分布情况,通过比较得到最佳送风角度,为改善列车室内的热舒适性提供参考依据.     

不同送风速度下空调房间的气流组织数值模拟

以办公室空调房间为研究对象,运用计算流体力学(CFD)中Fluent软件数值模拟,对不同送风速度下空调房间的速度场、温度场进行三维数值模拟,对比分析不同送风速度对气流组织的影响。通过对几种不同工况下不同空间位置的速度云图、温度等值线图的分析,得到了不同送风速度对房间气流组织及热舒适性的影响。     

工作区有隔断的大空间建筑CFD模拟

本文通过数值模拟的方法对不同送风方式下工作区内有、无隔断物时,工作区内的空气分布特性及舒适性进行研究。对室内舒适性的评价基于整合于CFD软件内部的Fanger舒适性方程。对气流分布特性的评价采用了ADPI指标。模拟结果显示,隔断物对喷口送风方式的影响大于对旋流风口送风方式的影响;旋流风口送风方式优于喷口送风方式;改变喷口送风高度并不能明显改善隔断物带来的影响。两种送风方式工作区内的PMV指标都符合GB／T18049-2000的要求。本文的结论可以作为以后同类工程的借鉴和指导。     

天津西站地下出租车蓄车区通风系统模拟分析

本文以天津西站交通枢纽的地下出租车蓄车区为研究对象,建立了通风系统的数学模型,并用Airpak软件对其在不同换气次数工况下的污染物及温度分布进行了模拟分析。模拟结果表明:综合考虑空气品质、舒适性以及节能运行,得到最佳换气次数为10次/h;排风口位置对空气中污染物浓度没有显著影响,受热气流影响,将排风口设置在车辆集中区域上方的排风效果更好;由于污染源种类比较单一且空气流速较大,CO和CO2的浓度分布相似。本文结论对天津西站地下出租车蓄车区通风系统设计具有一定指导意义,也可为同类型建筑的通风系统设计提供参考。     

下送上回通风方式供冷与供暖运行性能比较

下送上回通风方式目前得到了广泛的研究应用,其供冷运行时就是置换通风,但同样一套通风系统在一些地区的寒冷季节则有可能需要作供暖运行.为了获得下送上回通风系统在分别作供冷与供暖运行时的具体性能参数,本文应用实验测试与计算流体力学(CFD)模拟的方法研究了置于环境实验室内的某办公环境.研究中分析比较了该办公环境内的空气速度、温度以及追踪气体污染物的浓度分布.研究结果表明,下送上回通风方式作供冷运行时空气温度及污染物浓度分层现象明显,空气处于半混合状态,置换效果较好;作供暖运行时,温度及污染物浓度趋于均匀,通风系统性能接近于混合送风系统,不具备良好的抑制交叉污染的能力.     

大空间铁路站房夏季场测试分析

本文对某铁路站房进行场测试。通过测试得到的数据,分析大空间建筑的场环境质量,对人员活动区域的热舒适性进行评价。结果表明：室内热舒适性不满足舒适性要求,声环境质量超出了标准,光环境良好,室内空气品质较差。     

Three-dimensional numerical simulation of a hybrid fresh air and recirculated air diffuser for decoupled ventilation strategy

In conventional mixing ventilation air conditioning system, fresh air which has been polluted by recirculated air is supplied to occupied zone. Therefore, more fresh air which results in energy penalty needs to be supplied in order to keep good indoor air quality (IAQ) and thermal comfort. Some alternatives such as personalized ventilation air conditioning system can address this problem effectively by supplying fresh air directly into occupied zone. However, room layouts and visual effects will be influenced deeply because of extended air ducts. A new approach supplying fresh air directly by utilizing high velocity circular air jet without mixing with recirculated air is introduced. Objective measurements and computational fluid dynamics (CFD) tool are used to evaluate corresponding indoor parameters to verify that it can both supply fresh air into occupied zone effectively and avoid draught rating.     

铁路站房高架候车层气流组织及热舒适性研究

针对新广州站和深圳北站高架候车层的空调设计特点,应用CFD软件对空调设计原始方案的夏季气流组织分布情况进行了模拟分析,并提出了改进建议,分析了改进方案的温度场、速度场及热舒适度分布情况。     

Impact of dynamic airflow on human thermal response

Airflow fluctuation is an important factor affecting indoor thermal environments and human thermal response. In this study, dynamic airflows with different fluctuation characteristics were generated by a dynamic air supply terminal. The influence of three different kinds of airflows, constant airflow, simulated natural airflow and sinusoidal airflow, on thermal comfort was studied. Subjective experiments indicated that a dynamic airflow can cause a stronger cold sensation, and that air movement with 1/f fluctuations similar to natural wind is more acceptable than other dynamic airflows in warm environments. Moreover, the impact of draughts in dynamic airflows on human thermal response is different in neutral-warm (30 degrees C) and cool-neutral (26 degrees C) thermal environments. PRACTICAL IMPLICATIONS: By means of a dynamic air supply terminal it is possible to generate artificial airflows that simulate natural wind indoors. This kind of airflow with higher velocity is more comfortable and causes less draught sensation than the constant airflows supplied by conventional fans. While the cooling effect of this airflow is utilized in the built environment, the design temperature of air-conditioning system can be increased and the amount of energy consumption can be reduced dramatically.