某双层动车组中间车厢内气流场及热舒适性分析

空调列车车厢内部气流组织是研究列车内部环境的基础,满意的气流组织可使乘客获得较好的热舒适性。夏季极端环境下,以某双层动车组中间车厢为研究对象,基于非稳态k-ε湍流模型,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对其内部流场进了仿真计算,得到了车内速度和温度的分布,同时对风道系统进行了优化,并根据流场指标和热舒适性指标分别对车内流场和乘客热舒适性进行了分析。研究表明:对于原风道系统,速度分布不均匀且不满足流场指标;对于优化后的风道系统:速度和温度分布均匀且基本满足流场指标;有效温差分布比较均匀,大部分区域处于-1.7℃～1.1℃范围内;乘客附近区域有效温差偏大,过道上方部分区域有效温差偏小;客室平均空气分布特性指标达到80.78%,大于80%,乘客热舒适性良好。     

多元通风的室内温度场和空气品质的数值分析

为了研究多元通风的基本模式，基于K-ε模型、针对两种不同通风方案，对内设污染源和集中热源的房间内的三维温度场以及污染物CO2的浓度分布进行了数值模拟分析。分析了不同通风模式、不同送风速度对室内温度场、污染物浓度场分布的影响，通过对比温度效率和排污效率，得出具有较高空气品质、较高的热舒适性、并具有较高的通风效率的通风模式。     

新型置换通风系统耦合作用机理分析研究

建立了办公室房间侧墙上置风口置换通风方式试验模型,测试了不同负荷情况下房间非等温送风射流的速度分布和温度分布.利用无因次速度变化曲线,分析了送风射流的发展规律,依据送风射流边界层理论,分析了房间内送风射流与周围空气热质交换以及送风射流与热羽流对房间温度分层的影响,阐明了新型置换通风系统耦合作用机理.     

国内复合辐射供冷空调系统研究现状

介绍了辐射供冷的原理及其常用的3种送风方式的优缺点,综述了地板送风与地板辐射供冷空调系统、置换通风与顶板或地板辐射供冷空调系统、贴附射流作用下顶板辐射供冷加置换通风空调系统3种复合辐射供冷空调系统解决结露问题的研究进展,对比分析了采用3种复合辐射供冷空调系统房间内的热舒适性研究成果。结果表明,这3种复合辐射供冷空调系统均能有效减轻结露现象,其中贴附射流作用下顶板辐射供冷加置换通风空调系统防止结露效果最显著。置换通风的特性决定了置换通风与地板辐射供冷空调系统在维持良好的室内空气品质和室内热舒适环境方面优于地板送风与地板辐射供冷空调系统。     

置换通风与冷却顶板相结合的空调系统

介绍了置换通风与冷却顶板相结合的空调系统，该系统能充分发挥二者的优势，既改善了室内空气品质，又提高了人全的热舒适性，并且具有较明显的节能效果。     

3种置换通风方式下舱室内流场数值分析

针对置换通风方式下舱室内流场分布情况,采用RNG k-ε涡粘性湍流数学模型,建立了常用的3种不同置换通风方式下的舱室分析模型,对舱室内速度场、温度场及污染物浓度分布情况进行了数值分析。根据《乘用车内空气质量评价指南GB/T 27630—2011》中的评价方法,对3种通风方式进行了对比分析。结果表明:前进后出置换通风方式能够有效降低舱室内工作区域CO2浓度,温度调节能力强,且温度变化梯度小,可使舱室内工作区域得到品质较高的空气分布、较好的热舒适度和较高的通风效率。该种置换通风方式可用于舱室内空调通风系统的设计。     

采用蒸发冷却的辐射供冷空调系统室内热环境模拟验证

我国西北地区夏季气候干燥,蒸发冷却技术能以较高的COP值提供辐射供冷和新风系统需要的高温冷水和冷风,形成基于蒸发冷却的辐射供冷空调系统.介绍了复合系统的工作原理和流程,在此基础上,采用Airpak软件模拟了地板辐射供冷加置换通风复合系统以及顶板辐射供冷加置换通风复合系统的室内热环境.模拟结果表明,采用地板辐射供冷的复合系统室内垂直温度梯度大于顶板辐射供冷的复合系统,两系统室内温度场均匀,符合设计要求,并且0.1m和1.1m高对应的室内垂直温度差值均小于3℃,符合ISO7730规定的舒适性标准.CFD模拟结果与试验结果吻合良好,可采用该模拟方法进一步研究复合系统室内热环境.     

辐射吊顶+置换通风系统冬季室内环境舒适性试验研究

采用地源热泵机组作为冷热源,同时处理送入末端毛细管天棚辐射系统的供水(经板式换热器换成低温热水)与送入室内的新风,实现了辐射吊顶+置换通风系统在住宅建筑中的应用,并对该系统在冬季供暖工况下的室内环境舒适性进行试验研究。结果表明:该系统运行稳定,在冬季可以得到较为舒适的室内热环境,同时也发现了空调系统设计中的不足之处。     

置换通风条件下污染物分布特性的模拟研究

为了研究置换通风房间内污染物的分布特性,采用标准k-ε湍流模型结合壁面函数法,利用Fluent软件对房间的速度场、温度场、TVOC浓度场进行模拟。针对有无冷却顶板的不同情况,得出室内温度场、速度场、TVOC浓度场的分布特性并进行了对比研究。研究结果表明冷却顶板可以降低置换通风系统的室内温度梯度,但也同时降低了置换通风系统的排污能力。     

本期导读

正风沙环境下高速列车气动性能研究随着高速列车运营速度的提高和对新型轻质材料的采用,列车与气流的相互作用明显加剧,这将很大程度影响到列车运行的安全性和舒适性。在大风环境作用下,列车空气动力学性能急剧恶化。因此,国内外众多学者对列车在横风环境下的安全性做了很多     

基于EnergyPlus的地板辐射与置换通风空调系统模拟分析

辐射供冷与置换通风复合系统不仅能提供较高的热舒适性,并且具有很大的节能潜力,本文建立了复合系统的能耗分析模型,并采用EnergyPlus能耗分析软件对该复合系统进行能耗模拟,模拟得到的室内温度和辐射地板所承担冷量与实验结果的误差小于±7%,在此基础上,改变置换通风的送风温度,得到辐射地板提供冷量随置换通风送风温度提高而增加的变化规律,置换通风送风每增加1℃,辐射地板提供的冷量增加1.9%左右。     

冷辐射板布置方式对办公室热环境影响的模拟研究

辐射供冷常与置换通风系统结合使用以达到良好的舒适性和节能性。辐射供冷/置换通风系统用于办公环境时,冷辐射板的布置方式会对室内热环境产生影响。本文采用CFD方法,通过Airpak对冷辐射板分别置于办公室内顶棚、地板、侧墙上部和侧墙下部四种情况的换热过程进行模拟分析,得出了冷辐射板不同布置方式对应的室内温度场和流场。结果表明,在本文研究的4种布置方式中,垂直墙壁上侧布置的供冷效果最佳,其湍流浑浊区范围最小、热力分层高度最高,同时得到了最低的活动区域温度。     

基于ADPI和吹风感指数的客舱热舒适性模拟优化

为了研究不同送风速度对飞机客舱热舒适性的影响,采用计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)技术建立波音737经济舱的仿真模型,对制冷工况下客舱流场内风速场、温度场进行仿真模拟。选取空气分布特性指标ADPI(Air Diffusion Performance Index)以及吹风感指数DR(Draft Rate)作为评价指标,并在传统指标基础上加入对人员分布密度OD(Occupied Density)的考虑。根据采样点数据,通过数据拟合得到送风速度与ADPI_OD、DR_OD之间的曲线关系,求解得最优送风速度,从而使桥载空调的控制更高效节能。     

冬季单侧喷口加二次气流下热环境的节能性和舒适性讨论

采用数值模拟的方法研究了单侧喷口送风的分层空调和单侧喷口加二次气流的改进型分层空调2种气流组织,对冬季室内的垂直温度分布、居住域温度场、速度场以及热负荷等进行了分析,据此讨论了冬季室内的热舒适性和节能性。经过与试验进行对比验证后,数值模拟拓展模拟研究表明:对于单侧喷口送风有、无二次气流2种分层空调形式,在送风量和送风温度以及边界条件均相同的情况下,室内居住域的温度分别为21.9℃和21.1℃,以前者同样的居住域温度为条件,计算两者空调供热负荷,得到前者节能率为12.5%。同时以两者居住域的ADPI作为舒适性评价依据,研究分析得到两者分别为48.5%和22.7%,前者较好,即对于本文研究对象而言,单侧喷口加二次气流的改进型分层空调具有一定的节能效果且提高了室内热环境的舒适性。     

一种铁路旅客站房卫生间通风空调系统研究

针对旅客卫生间空气质量普遍较差的问题,进一步研究旅客站房卫生间的气流组织情况,建立了一种铁路旅客站房卫生间通风空调系统的数学模型,并运用CFD数值模拟的方法对该系统下卫生间的气流组织进行模拟分析。结果表明,该旅客站房卫生间通风空调系统通风换气次数均匀、气流顺畅、无换气死角,温度分布满足设定要求,人员停留区域处无吹风感,是一种合理的卫生间通风空调系统形式,对旅客站房卫生间通风空调系统的设计具有一定的参考价值。     

空调送风速度对客舱环境影响的模拟及优化

客舱内的热舒适性和空气品质对乘客的健康和舒适有重要的影响,采用计算机流体力学(CFD)技术建立A320头等舱内环境的三维模型,对夏季工况下的客舱内流场进行仿真,分析桥载空调不同的送风速度对客舱CO₂浓度场、空气龄以及热舒适性的影响。以CO₂浓度和空气龄反映客舱内空气品质,PMV-PPD作为客舱内热舒适评价依据。通过构建最优函数,得到CO₂浓度、空气龄和PMV-PPD与送风速度的函数关系,得到最优的送风速度,为桥载空调的控制及调节提供参考。     

地面空调送风工况下改舱客机热舒适性数值模拟

改舱客机通过减小座椅排距增加客舱座位数,为航空公司带来经济效益,但座椅排距的改变使原有的地面空调送风方式已不适用于改舱客机,容易导致客舱内的热舒适性不佳。针对此问题建立了改舱后的波音737客舱仿真模型,并通过实验舱验证了仿真模型的准确性。基于合理的改舱模型,模拟分析了客舱内的温度场、风速场,考虑到改舱导致的客舱内部流场分布不均匀的问题,提出以预测平均投票(Predicted Mean Vote,PMV)和吹风感指数(Draft Rate,DR)作为热舒适性评价指标,构建评价函数综合评价改舱后的热舒适性,求解得出满足热舒适性要求的改舱客机最佳送风速度。该方法为改舱客机的热舒适性控制提供参考。     

绿化建筑室内热环境的CFD模拟

应用CFD软件对建筑物外墙壁有绿化的空调房间的室内空气温度、辐射温度、气流速度以及PMV、PPD等热舒适性指标进行了数值模拟,并与没有绿化的空调房间进行了比较分析,从而对建筑外壁绿化所产生的改善室内热环境的效果进行定量的分析研究和评价.     

浅谈深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案

本文简要介绍了深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案,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25＆#176;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,并满足室内舒适性的要求。     

布风器形式对船舶会议室内气流分布影响的数值模拟

会议室内环境质量的优劣直接影响开会人员的工作效率。为分析布风器形式对会议室室内气流环境的影响。以某船舶会议室作为研究对象,以计算流体力学方法和传热学为基础,应用AIRPAK商用软件对会议室采用方形平板、圆形平板等4种布风器送风时的室内气流分布进行模拟。通过温度场、速度场、通风效率等的比较分析说明,孔板形布风器送风的温度场、速度场分布较均匀,热舒适性较好,平板形布风器送风的能量利用率高且除污效果较好。