学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

办公建筑采用低温、独立新风空调系统的数值模拟研究

作　者: 都剑
导　师: 余南阳
学　校: 西南交通大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 低温独立新风空调系统 CFD 室内空气品质热舒适性
分类号: TU831.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 235次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

低温、独立新风空调系统（Cold,Dedicated Outdoor Air System,简称CDOAS）是低温送风大温差技术与常规冷源独立新风系统相结合的一种新型空调系统,它采用低温水对室外新风进行降温除湿,将处理后的低温新风送入室内,新风机组承担室内全部潜热负荷和部分或全部显热负荷,室内剩余显热负荷由其他无回风系统的显冷设备承担。送入的新风经过热湿交换后直接由排风口排出室外。由于采用CDOAS具有节能、室内空气品质安全性较高、室内噪音水平较低等优点,在近年来得到越来越多的关注。但由于系统送风温度较低,送风量小,室内气流组织能否满足要求目前还缺乏深入研究。本论文以办公类的空调房间为对象,基于N-S方程及RNG κ-ε两方程湍流模型,采用有限容积法,应用大型流体力学计算软件STAR-CD,对采用CDOAS空调房间内的速度、温度及CO₂浓度分布特性进行了详尽的计算分析,计算中综合考虑围护结构传热、人员和设备散热、太阳辐辐射等多种传热过程,建立了采用低温射流散流器大温差送风的空调房间计算模型,并通过改变室内人员密度、设备发热量、房间尺寸等,深入研究了各种参数对室内温度及热舒适性的影响。最后,在上述研究基础上提出了采用CDOAS空调设计方案的合理设计建议。研究结果表明:办公类空调房间采用CDOAS,当新风承担室内全部的显热负荷时可以满足房间的舒适性的要求;当室内人员逐渐减少,如果送风量仍然按照满足卫生标准的最小新风量取值,会造成室内温度升高;当室内设备散热量减少,可以通过提高送风温度（减小送风温差）和减小送风量来保持室内温度不变,两种方式都能保持室内“人员活动区”内有良好的气流组织,但是降低新风量标准,会使室内二氧化碳浓度值超标,“人员活动区”内的舒适性降低;当房间尺寸沿着射流方向加大,冷风射流卷吸、扩散能力下降,造成了室内温度场、速度场分布不均,人体舒适性下降。

全文目录

第1章绪论  10-20
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 低温、独立新风空调系统(CDOAS)  11-13
    1.2.1 CDOAS的组成  11-12
    1.2.2 CDOAS的优点  12-13
  1.3 CDOAS空气处理过程  13-15
  1.4 国内外研究现状及存在的问题  15-18
    1.4.1 国外研究状况  15-17
    1.4.2 国内研究状况  17-18
    1.4.3 存在的问题  18
  1.5 论文研究的内容和方法  18-20
    1.5.1 研究内容  19
    1.5.2 研究方法  19-20
第2章计算方法及验证  20-46
  2.1 流动与传热控制方程  20-23
    2.1.1 连续性方程  20
    2.1.2 动量方程  20-22
    2.1.3 能量方程  22
    2.1.4 CDOAS房间模型流动与传热问题的基本方程  22-23
  2.2 湍流流动数值模拟方法  23-26
    2.2.1 湍流基本方程  25-26
    2.2.2 基于时均法的湍流基本方程  26
  2.3 湍流模型  26-32
    2.3.1 k-ε君两方程模型  27-29
    2.3.2 RNG k-ε两方程模型  29-32
  2.4 壁面函数法  32-34
  2.5 计算区域的离散  34-35
  2.6 控制方程的离散  35-38
    2.6.1 流动与传热问题控制方程的通用形式  35-36
    2.6.2 控制容积积分法  36
    2.6.3 差分格式  36-37
    2.6.4 用控制容积法离散控制方程  37-38
  2.7 代数方程组的求解  38-40
    2.7.1 直接解法  39
    2.7.2 迭代解法  39
    2.7.3 压力修正和 SIMPLE算法  39-40
  2.8 计算方法验证  40-45
  2.9 小结  45-46
第3章室内气流组织的要求和评价  46-51
  3.1 室内气流组织的要求  46-47
  3.2 室内空气品质下降的主要因素及改善途径  47-48
  3.3 气流组织评价指标  48-49
  3.4 室内空气品质评价指标  49-50
  3.5 小结  50-51
第4章 CDOAS房间模型的数值模拟  51-63
  4.1 模型的建立及边界条件设定  51-55
    4.1.1 空调房间模型的建立  51-53
    4.1.2 边界条件确定  53-55
  4.2 模型网格的生成  55-56
  4.3 模拟工况确定  56-57
  4.4 基准工况下房间模型的模拟及分析  57-62
    4.4.1 温度场模拟结果及分析  57-58
    4.4.2 速度场模拟结果及分析  58-59
    4.4.3 人体舒适性模拟结果及分析  59-62
  4.5 小结  62-63
第5章 CDOAS房间适应性分析及舒适性评价  63-88
  5.1 室内人员密度对气流组织和空气品质的影响  63-72
    5.1.1 温度场分布模拟结果及分析  64-66
    5.1.2 速度场模拟结果及分析  66-68
    5.1.3 人体舒适性模拟结果及分析  68-71
    5.1.4 对比分析  71-72
  5.2 室内设备散热对气流组织和空气品质的影响  72-82
    5.2.1 温度场模拟结果及分析  72-74
    5.2.2 速度场模拟结果及分析  74-76
    5.2.3 人体舒适性模拟结果及分析  76-82
    5.2.4 对比分析  82
  5.3 房间尺寸对气流组织和空气品质的影响  82-87
    5.3.1 速度场、温度场模拟结果及分析  83-86
    5.3.2 二氧化碳浓度场模拟结果及分析  86-87
    5.3.3 对比分析  87
  5.4 小结  87-88
结论  88-90
致谢  90-94
攻读硕士学位期间发表的论文  94

办公建筑采用低温、独立新风空调系统的数值模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文