几种高大空间公共建筑气流组织形式及热舒适性的CFD模拟研究

文中讨论了几种高大空间公共建筑(如剧场、展厅、体育馆)气流组织的形式,以及设计要点,并对此提出对策。归纳了几种不同类型的高大空间公共建筑气流组织的适宜方式以及热舒适性的CFD模拟研究。     

地源热泵在文化宫类建筑中的经济性分析与节能设计

以大厂县民族宫为例介绍文化宫类建筑的暖通设计要点。结合全年动态空调逐时负荷计算结果,考虑建筑负荷率对系统COP的影响,比较分析土壤源热泵系统与常规冷水机组+市政热网系统的经济性,结果表明土壤源热泵运行费用较低,经济性优于常规冷热源。并对建筑内部某中庭空间进行了气流组织模拟,模拟结果指出高大空间采用喷口侧送+地板供暖的方式,在保证室内舒适性前提下,可以降低送风温差,达到较好的节能效果。     

某门店夏季不同状态下空调舒适度数值模拟研究

运用零方程模型对某店面的气流组织和舒适性进行数值模拟,利用有限容积法和SIMPLE算法对微分方程进行离散求解,研究了室内空气温度云图、PMV云图和PPD云图分布规律。模拟结果表明:在夏季该店面的空调系统在3种不同情况下均能满足健康、舒适和节能等方面的要求。CFD技术可预测室内气流组织、热舒适性及为空调系统优化设计方案提供理论依据和科学指导。     

基于分区建模的大空间分层空调负荷随分层高度变化的研究

以某坡屋顶大空间建筑为研究对象,利用eQUEST软件,提出了空调区和非空调区分区的建模方法,依据所建模型分析全室空调和不同分层高度时夏季分层空调峰值冷负荷特性.模拟结果表明,分层空调形式的负荷比全室空调的减少30%以上,夏季空调峰值负荷随分层高度增加近似线性增加.比较模拟负荷与常规分层空调负荷计算结果发现,两者相对误差小于3%,说明基于动态能耗模拟软件分区模拟大空间分层空调负荷的方法合理.     

高大空间中太阳辐射对热舒适的影响及室内参数设计

选取航站楼和客站中典型的高大空间,实测夏季太阳辐射的分布情况;根据太阳辐射对人体表面的传热量,采用等效辐射温度来定量刻画太阳辐射对室内人员热舒适的影响,进而利用该参数提出适用于高密度太阳辐射环境的室内热环境设计方法。以典型高大空间为例,比较常规全空气空调方式和辐射地板供冷方式在太阳辐射情况下适宜的室内设计参数。通过分析和实测表明,辐射地板供冷能有效处理高密度太阳辐射热量、提高室内人员热舒适性。     

辐射制冷对汽车热舒适性和能耗影响研究

为了提升汽车驾乘空间内的热舒适性,减少空调使用对纯电动汽车续航里程的影响,本文提出将辐射制冷技术应用到车体表面以改善车内热环境.以黑色比亚迪E6纯电动汽车为例,运用Energyplus对应用辐射制冷技术前后车内空气的平均温度和空调系统制冷量以及在Fanger模型下车内的热舒适性进行模拟评估.结果 显示汽车表面全面贴膜能够最高降低汽车内部空气的平均温度21.1℃,提高车内人员热舒适性满意度22.8％,最高节省空调系统能耗5.7％.针对各表面进行敏感性分析,其中前挡风玻璃贴膜后的降温效益或节能效益最大.本文研究表明辐射制冷技术可大幅降低汽车驾乘空间内的温度,有效提升汽车内的热舒适性,减少车载空调制冷能耗.     

小型会议室夏季空调气流组织及热舒适性研究

利用计算流体力学的方法，通过Airpak软件对3种气流组织形式（同侧送排风、异侧送排风和置换通风）下小型会议室夏季室内热环境进行数值模拟，得到不同气流组织形式下的室内温度、速度、PMV值和PPD值分布，对比分析不同气流组织的人员热舒适性。结果显示：室内供冷工况下，会议室采用置换通风形式满足的热舒适等级更高，且室内的气流速度波动较小，能够较好地满足人体热舒适要求，是理想的气流组织形式。     

地铁车厢送风参数对气流组织影响的研究现状

介绍了地铁车厢空调系统送风参数的选取原则和依据,综述了前人对地铁车厢空调系统送风参数的实测结果和气流组织的数值模拟结果,总结了送风参数对地铁车厢内气流组织的影响规律。结果表明,辐流风机有助于改善车厢内气流组织的均匀性;B型地铁载人情况下,当送风速度在1.5m/s左右时,车厢内速度场的均匀性较好;对于相同微风速环境下的A型地铁来说,满载车厢的空调送风速度高于空载车厢的送风速度,以上研究结果为提高地铁车厢的舒适性提供了理论基础。     

某工业车间置换通风系统数值模拟与改进分析

以某工业车间为研究对象,利用Airpak软件模拟了车间原置换通风方式下的流场分布,发现在原气流组织方式设计负荷下虽然可保证室内热舒适,但送风负荷偏大,导致夏季温度偏低,冬季温度偏高;并且工作区的气流风速偏高,吹风感较严重。对原气流组织方式进行了改进及优化,改进后的气流组织方式减小了非工作区的冷负荷,增大了工作区的送风冷负荷,降低了车间的总冷负荷,并对改进后的方式进行了数值模拟。结果表明:在改进后的气流组织方式下,车间工作区的温度冬季、夏季均达到舒适性要求,且整体送风冷负荷降低了28%,送风热负荷降低了33%,改善了热舒适,实现了节能。     

大空间建筑空调设计的节能途径

简要介绍了大空间建筑的特征,并从负荷特性、空调方式和气流组织等方面阐述了大空间建筑空调设计中节约能耗的一些途径。     

某大型中庭气流组织比较设计与数值模拟

暖通空调的气流组织设计在工程实践中往往受到室内装饰效果、净高、室外幕墙及景观效果等诸多因数限制,设计师需在约束的条件下确定有效、节能和舒适的气流组织方案。以某中庭气流组织设计为例,结合工程具体情况给出两种气流组织方案,分别为方案一"双层侧送风方式"和方案二"侧送结合地送风方式",并利用Airpak数值模拟软件分别模拟了两种方案的气流场,通过直观、可视化、可量化的模拟结果确定和优化气流组织方案。结果表明:方案二的速度场分布更均匀,人员活动区已完全处于回流区内,房间平均风速更低、人体"无风感"舒适性更好;中庭顶部排风系统具有设置必要性,通过将聚集在中庭顶部的热湿空气排至室外,可以明显改善室内的空气质量,其空气龄约为无顶部排风系统的1/3。     

多孔射流相互作用特性及对空调送风的影响

多孔射流相互作用特性及对空调送风的影响一直是国内外流体力学界和工程技术界关注的问题。本文以FLUENT软件为计算平台,研究二维平面射流及三维空调房间内通风空调气流的流动。采用k-ε两方程湍流模型及SIMPLE算法对二维平面射流和三维空调房间内的非等温浮力射流进行数值模拟。通过对速度场和温度场详细的对比分析,为空调室内的气流组织的优化设计及舒适性提供了研究依据。     

分析商场中庭温度梯度对空调舒适度的影响

叙述了运用DEST对商场室内温度进行非空调开启期间模拟，利用计算流体力学（CFD）方法对商场中庭进行气流组织模拟以及使用标准κ-ζ模型，运用SIMPLE算法进行离散化的结果，得出，室内基础温度分布、商场中庭建筑的温度梯度及其对室内热环境的影响，旨在指导空调系统的设计。     

上海某游乐项目剧院的暖通设计技术

在剧院的暖通设计中,采用了FLUENT流体力学分析软件对剧场内的空气速度场、温度场分布进行模拟,预测出不同空调方案的气流组织的效果并对设计提出优化建议。通过对舞台特效排烟及补风系统气流组织模拟及调整,确定了最经济排烟换气次数及送排风口位置;并对观众厅座椅送风进行了空气速度场、温度场分布进行模拟,优化分析出座椅送风最经济舒适性的运行条件。考虑到剧场观众厅池座和楼座的温度分层现象,采用了多区域空调箱送风方式,实现了根据负荷需求供给不同温湿度条件下送风的优化运行策略控制。\本工程采用了BIM(Building Information Modeling)技术,对管线碰撞进行检测,并对机电管线进行优化调整,最终实现了目标吊顶净空内的管线排布。     

大空间两种气流组织夏季热环境及其能耗实验研究

以某大空间实验基地为研究对象,针对喷口送风和柱状下送风两种分层空调的热环境及供冷量进行了实测研究.研究结果表明:因喷口送风空调区较大,在夏季室外气象参数基本相同的两种室外气象条件下,喷口送风空调系统供冷量比柱状下送风空调系统的供冷量分别高出20.8%、24.4%,且喷口送风空调系统抗干扰能力较柱状下送风强;喷口送风时工作区温度均匀性好于柱状下送风,头足温差较小,但其工作区风速超过标准,而柱状下送风时工作区风速则符合环境设计要求;两种不同送风量下喷口送风时吹风感指数分别为15.64%、11.23%,而柱状下送风时吹风感指数分别为4.17%、2.40%,柱状下送风要明显优于喷口送风.故从节能及热舒适性角度综合考虑,单侧回风的大空间建筑应尽可能采用柱状下送风分层空调,而对于干扰比较大,空调场地较小,无法布置柱状下送风口的场合,则选取喷口送风较好.     

大空间空调系统概述

概述了大空间建筑空调系统使用的负荷特性、空调风量和换气次数、空调方式和气流组织等有关问题,并对空调的冷热源和节能问题进行了阐述。     

太阳能驱动转轮空调在近零能耗建筑中的应用

为实现近零能耗建筑能耗指标，提出一种热管型转轮除湿空调系统应用于湿热地区近零能耗建筑，并可通过三种太阳能系统驱动。在TRNSYS中进行建模，用搭建的实验平台进行实验验证。动态模拟太阳能驱动转轮空调系统全年运行情况。模拟结果表明：室外新风经太阳能驱动转轮空调系统处理后，可使室内温湿度满足人体热舒适性要求，其中采用光伏光热系统的热管型转轮除湿空调系统的耗电量最低，性能系数（COP）最高可达2.1，与传统空调系统相比，COP提高两倍，年平均能耗降低64.7%。     

基于Airpak的船舶空调舱室热环境数值模拟

选择某船舶夏季空调舱室为研究对象，为了探究舱室中的船员是否处于热舒适良好的环境中，运用Airpak软件对船舶空调舱室进行模拟，并对船舶空调舱室中X=3 m、Y=1.2 m两个截面进行重点研究，对其中影响两位船员热舒适度的因素如室内空气温度、压力、速度、PMV-PPD以及空气龄进行重点分析。研究表明，船员所处环境热舒适性良好，符合设计要求和规范，模拟结果能够为类似的船舶空调舱室设计和改良提供参考。     

Airpak软件在气流组织领域的应用

Airpak是用于模拟室内气流组织的CFD专用软件,用于工程领域和科学研究。介绍了Airpak软件的基本特点,并用该软件模拟了某办公室的气流组织和热舒适性,为改善室内热环境提供参考。     

隔断式工位空调系统气流组织与人体热舒适评价

采用K-ε湍流模型对采用隔断式工位空调的典型办公室工作微环境进行数值模拟,分析工位空调在人体周围所形成的非均一环境参数场,并进一步研究非均匀环境对人体热舒适的影响.在不同工位送风参数下对房间和人体周围环境参数的分布状况及吹风感和热舒适性进行研究.模拟结果发现:工位空调送风可以使室内温度呈现分区分布,工位送风效率高,可以...