大空間建筑空調(diào)稀釋型送風(fēng)方式三維數(shù)值模擬

建立大會(huì)議室物理模型；利用fluent軟件對(duì)高大空間建筑在不同條件的側(cè)送下回送風(fēng)方式進(jìn)行數(shù)值模擬；根據(jù)模擬結(jié)果；分析會(huì)議室相關(guān)位置速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)；并進(jìn)行對(duì)比研究；提出側(cè)送下回風(fēng)的一種較佳的合理方案；

高大空間建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,初投資昂貴,在設(shè)計(jì)時(shí)有必要對(duì)其設(shè)計(jì)方案、氣流組織、舒適性等加以模擬預(yù)測(cè)。本文就天津國(guó)際展覽中心擴(kuò)建工程b展廳現(xiàn)狀空調(diào)方案用fluent公司推出的專業(yè)軟件airpak2.1對(duì)其空調(diào)系統(tǒng)的熱舒適性與氣流組織進(jìn)行模擬研究。該研究為高大空間建筑空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、模擬氣流組織和熱舒適性等提供了方法及理論依據(jù)。

以天津國(guó)際展覽中心擴(kuò)建工程b展廳為研究對(duì)象,利用fluent公司推出的專業(yè)軟件airpak2.1對(duì)其分層空調(diào)改進(jìn)方案熱舒適性與氣流組織進(jìn)行了模擬研究。分析得出分層空調(diào)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用于高大空間建筑不僅能保證工作區(qū)合理氣流組織設(shè)計(jì)及熱舒適性,而且對(duì)降低初投資、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、建筑節(jié)能有重大意義。同時(shí)表明該模擬研究對(duì)高大空間建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

利用數(shù)值模擬的方法,以采用分層空調(diào)的某大空間為例,模擬了全部采用中部側(cè)送風(fēng)和采用中部側(cè)送風(fēng)與側(cè)墻孔板送風(fēng)相結(jié)合的兩種氣流組織方式下的流場(chǎng),分析了兩種不同氣流組織方式下流場(chǎng)的特點(diǎn),得到了有利于大空間建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能和舒適熱環(huán)境的氣流組織方式。

用fidap軟件模擬了一典型大空間建筑空調(diào)采用置換通風(fēng)送、回風(fēng)口同側(cè)布置、異側(cè)布置的室內(nèi)空氣流動(dòng)的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)。空氣流動(dòng)物理模型是以不可壓縮、雷諾平均的納維爾-斯托克斯方程為基礎(chǔ)的。紊流模型使用k-ε兩方程模型。結(jié)果表明:回風(fēng)口與送風(fēng)口同側(cè)布置、異側(cè)布置對(duì)置換通風(fēng)的氣流組織影響不大,置換通風(fēng)在大空間建筑空調(diào)中有應(yīng)用價(jià)值。

本文采用數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)由近地三維流動(dòng)風(fēng)引起的建筑物的表面風(fēng)壓。文中運(yùn)用一種擴(kuò)展的ｋ－ε紊流封閉模型，導(dǎo)得了穩(wěn)態(tài)流動(dòng)風(fēng)的統(tǒng)一形式的控制微分方程。采用控制容積法對(duì)微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實(shí)現(xiàn)了非線性離散化方程的求解。實(shí)例計(jì)算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對(duì)建筑物側(cè)風(fēng)面和頂面風(fēng)壓值的預(yù)測(cè)。

本文通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型,利用phoenics對(duì)空調(diào)房間的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了空氣溫度、流速的分布圖,并對(duì)模擬房間進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析、比較。分析結(jié)果表明模擬值與實(shí)測(cè)值的吻合度很好,這表明所建立的模型是正確的,模擬結(jié)果是可信的。

采用fds模型模擬了大空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的煙氣運(yùn)動(dòng)過程,分析了不同排煙模式下煙氣控制的效果。模擬結(jié)果表明,補(bǔ)氣口面積、火源功率對(duì)排煙效果影響較大;而排煙口的布置方式和排煙速率的影響較小。

針對(duì)大學(xué)課室上課人數(shù)不固定的情況,采用室內(nèi)零方程模型,對(duì)教室內(nèi)的熱環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了教室空調(diào)末端在不同送風(fēng)方式下,室內(nèi)人員的熱舒適性情況,并用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,根據(jù)教室不同位置人員的密集程度,合理選取末端送風(fēng)方式并遠(yuǎn)程控制各末端設(shè)備的開關(guān),能夠在保證課室人員熱舒適性的情況下,達(dá)到空調(diào)末端節(jié)能的目的。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中送風(fēng)口出流特性是影響室內(nèi)氣流組織的重要因素.在用數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)室內(nèi)氣流組織時(shí),通常將送風(fēng)口處的氣流速度分布簡(jiǎn)化為均勻分布,而實(shí)際的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),送風(fēng)口前常接有彎頭、三通、變徑等部件,送風(fēng)口出流可能存在不均勻.通過對(duì)送風(fēng)管段內(nèi)三維流動(dòng)的數(shù)值模擬,分析送風(fēng)口處的氣流分布情況.數(shù)值模擬結(jié)果表明各送風(fēng)口處流速分布存在不同程度的不均勻現(xiàn)象,如果進(jìn)行室內(nèi)氣流組織的數(shù)值計(jì)算時(shí),仍按均勻分布進(jìn)口邊界條件給定,則將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差.

通風(fēng)空調(diào)送風(fēng)管段內(nèi)三維流動(dòng)的數(shù)值模擬——通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中送風(fēng)口出流特性是影響室內(nèi)氣流組織的重要因素．在用數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)室內(nèi)氣流組織時(shí)，通常將送風(fēng)口處的氣流速度分布簡(jiǎn)化為均勻分布，而實(shí)際的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)口前常接有彎頭、三通、變徑等部件。送風(fēng)...

模擬了工位空調(diào)的3種不同送風(fēng)形式(桌面送風(fēng)、頂棚送風(fēng)、地板送風(fēng))以及傳統(tǒng)的中央送風(fēng)方式下送風(fēng)氣流在人體活動(dòng)區(qū)形成的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及pmv的分布.結(jié)果表明使用桌面工位空調(diào)送風(fēng)室內(nèi)的熱舒適情況較好,能量利用效率最高,優(yōu)于其他工位送風(fēng)方式.

工位空調(diào)不同送風(fēng)方式的模擬分析——模擬了工位空調(diào)的3種不同送風(fēng)形式(桌面送風(fēng)、頂棚送風(fēng)、地板送風(fēng))以及傳統(tǒng)的中央送風(fēng)方式下送風(fēng)氣流在人體活動(dòng)區(qū)形成的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及pmv的分布．結(jié)果表明使用桌面工位空調(diào)送風(fēng)室內(nèi)的熱舒適情況較好，能量利用效率最高...

高大空間建筑的自然通風(fēng)模擬案例研究——對(duì)大空間玻璃幕墻建筑，將多區(qū)域流體網(wǎng)絡(luò)計(jì)算軟件contamw與熱流及熱平衡計(jì)算的matlab程序相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)其自然通風(fēng)與熱的耦合計(jì)算，同時(shí)，利用建筑性能模擬軟件ecotect計(jì)算玻璃幕墻的入射輻射量，以實(shí)現(xiàn)精確的室內(nèi)熱流計(jì)...

用傳統(tǒng)的模型試驗(yàn)或通過經(jīng)驗(yàn)公式求解射流的方法,所獲得的列車車內(nèi)氣流組織的結(jié)果是不太精確的,利用數(shù)值模擬的方法計(jì)算空調(diào)列車室內(nèi)氣流組織已被廣泛應(yīng)用,但通常計(jì)算時(shí)沒有考慮太陽輻射引起室內(nèi)負(fù)荷的再分配的問題,從而使計(jì)算結(jié)果具有較大的局限性。本文首先由montecarlo和gebhart方法計(jì)算出了太陽輻射室內(nèi)負(fù)荷的再分配,并以此為基礎(chǔ)建立了空調(diào)列車氣流組織數(shù)值模型的邊界條件。采用kε雙方程模型作為控制方程進(jìn)行了數(shù)值求解,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表明,數(shù)值計(jì)算所建的物理和數(shù)學(xué)模型及簡(jiǎn)化措施是合理的。

1 大空間建筑空調(diào)設(shè)計(jì)概述 摘要：本文概述了大空間建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的負(fù)荷特 性、空調(diào)風(fēng)量和換氣次數(shù)、空調(diào)方式和氣流組織及有關(guān)問 題，并對(duì)空調(diào)的冷熱源和節(jié)能問題進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：大 空間負(fù)荷特性氣流組織空調(diào)方式節(jié)能前言：20世紀(jì)以 來，隨著人類生存和發(fā)展的需求，各國(guó)競(jìng)相建造了規(guī)模宏 大的公共建筑電影院、劇場(chǎng)、體育館、展覽館、空港航站 樓、高層建筑內(nèi)的中庭等的建筑內(nèi)的建造越來越引起人們的 興趣和關(guān)注。為了充分發(fā)揮這些建筑的功能，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的環(huán) 境，暖通空調(diào)技術(shù)必須也要不斷的進(jìn)步。傳統(tǒng)的大空間建筑 體型結(jié)構(gòu)、功能變化較少，工程上已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn) 代的大空間建筑造型奇特，尺寸龐大，依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)難以 滿足各方面的要求，需要借助計(jì)算機(jī)的模擬來進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù) 測(cè)。下面對(duì)大空間建筑的空調(diào)設(shè)計(jì)做一簡(jiǎn)要概述。一、大空 間建筑的特征（1）大空間高度高。這是形

本文采用k-ε紊流模型,對(duì)大空間分層空調(diào)氣流組織進(jìn)行了三維紊流模擬,通過與模型試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果相比較,證明了計(jì)算結(jié)果的正確性,為大空間復(fù)雜氣流的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種新的方法。

利用分層氣流組織有利于大空間建筑的節(jié)能和熱舒適。本文分析了大空間建筑的負(fù)荷特性,認(rèn)為內(nèi)部垂直溫度分布對(duì)大空間得失熱有著重要的影響,介紹了典型的側(cè)送風(fēng)實(shí)現(xiàn)分層氣流組織的方法及其在大空間建筑中的應(yīng)用,探討了在夏季和冬季條件下的分層氣流組織的實(shí)現(xiàn)方式,通過數(shù)值模擬研究了分層氣流組織在兩個(gè)季節(jié)中流場(chǎng)分布特點(diǎn),為大空間建筑暖通系統(tǒng)的節(jié)能和室內(nèi)熱環(huán)境的改善提供依據(jù)。

對(duì)地下高大廠房改變空調(diào)送風(fēng)量,改變風(fēng)口數(shù)量、風(fēng)口布置方式、送風(fēng)風(fēng)速的室內(nèi)氣流進(jìn)行模擬計(jì)算,得出了不同送風(fēng)方案工作區(qū)的平均溫度、速度及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差,最后分析了對(duì)工作區(qū)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響因素并得到了最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,這種數(shù)值模擬方法對(duì)地下高大廠房空調(diào)模型試驗(yàn)及其空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有重要指導(dǎo)意義。

利用大渦模式對(duì)大空間建筑物室內(nèi)氣流進(jìn)行模擬研究,并取得了良好的效果。模擬的內(nèi)容包括:(1)在機(jī)械通風(fēng)情況下,當(dāng)存儲(chǔ)貨物的倉庫發(fā)生火災(zāi)時(shí),將會(huì)改變室內(nèi)的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的分布;(2)在自然通風(fēng)情況下,簡(jiǎn)單方形鈍體建筑物以及大型體育館室內(nèi)的流場(chǎng)狀況。對(duì)以上模擬結(jié)果的分析表明,發(fā)生火災(zāi)時(shí),室內(nèi)流場(chǎng)主要是由熱力作用支配,通風(fēng)口的位置、通風(fēng)氣流的熱力性質(zhì)、室內(nèi)物品的堆放方式以及室內(nèi)物品的熱力屬性都會(huì)在很大程度上影響室內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)。在自然通風(fēng)情況下,室外的氣流狀況和通風(fēng)口的位置對(duì)室內(nèi)的氣流都有很大的影響,室外的風(fēng)速大小和風(fēng)向分別對(duì)室內(nèi)風(fēng)速的大小和流場(chǎng)分布有重要影響,而通風(fēng)口的位置主要影響室內(nèi)氣流分布狀況。由于決定室內(nèi)氣流的因素很多,所以像體育館這種對(duì)室內(nèi)氣流和空氣質(zhì)量要求比較高的建筑物,要評(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)其通風(fēng)效果及室內(nèi)空氣品質(zhì)必須針對(duì)具體情況從多個(gè)方面作具體分析。

應(yīng)用零方程模型進(jìn)行大空間建筑熱環(huán)境的有限元數(shù)值模擬,利用零方程模型簡(jiǎn)單快速的特點(diǎn)求解對(duì)精度要求不高但對(duì)速度比較敏感的大型工程問題。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的數(shù)值發(fā)散現(xiàn)象,引入對(duì)水平對(duì)流項(xiàng)的supg方法。并通過工程實(shí)際應(yīng)用對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。

大空間建筑由于其功能、結(jié)構(gòu)上的特殊性,使得現(xiàn)有的消防規(guī)范不能滿足其防火要求,特別是針對(duì)大空間建筑的防排煙設(shè)計(jì)就更為不適用。性能化設(shè)計(jì)方法是目前防火領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù),水噴淋系統(tǒng)作為大空間建筑原有的消防設(shè)施其對(duì)火災(zāi)煙氣輸運(yùn)的影響,已作為一項(xiàng)重要的性能參考指標(biāo)。筆者從數(shù)值模擬的角度出發(fā),利用流體動(dòng)力學(xué)軟件fds,研究有無噴淋情況下火源功率能量傳遞及羽流煙氣的輸運(yùn)過程。通過對(duì)兩種火災(zāi)場(chǎng)景下火羽流溫度、地面?zhèn)鲗?dǎo)熱通量及輻射熱通量的對(duì)比分析,探討了火羽流流場(chǎng)分布形式,為大空間建筑的防排煙設(shè)計(jì)提供有力參考。