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地板供冷-置换通风空调房间的数值模拟研究

作　者: 贺婧
导　师: 赵建会；薛韩玲
学　校: 西安科技大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 辐射供冷置换通风速度场温度场数值模拟
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

长期以来,人们都试图将辐射供暖转化成辐射供冷,但是由于当时所设计的系统大部分是由于冷凝水问题而失败,并且存在着系统漏水和管道断裂的现象,所以人们不得不放弃这一空调方式。但是近年来随着地板辐射供暖的广泛应用,技术已经日渐成熟,然而将同一套设备用于夏季供冷的还很少,如果向管内充入冷冻水,用于夏季辐射供冷,这样不但减少了设备投资成本,还提供了一种全新的空调末端方式。本文针对一个房间分别采用置换通风和地板供冷/置换通风系统,建立了物理模型,采用RNG k ?ε湍流模型,结合壁面函数的方法,对室内的气体流动进行描述。利用商业软件Fluent对两种不同空调方式下房间内的热环境进行了数值模拟,通过所定义的不同位置的测点,对比分析了两类房间的温度梯度和速度梯度的情况。模拟分析结果表明:①两种不同空调系统的房间在温度和速度的分布上呈现一定的相似性,但是单独置换通风的房间高温区比较分散,而复合空调系统房间高温区集中在靠近外墙和外窗至顶棚的位置,说明尽管在送风温度低,速度大的情况下,置换通风情况下对房间的冷却效果不如复合空调系统房间。②复合空调系统房间的冷地板承担了大量的冷负荷,但并没有改变置换通风的气流组织特性。③地板供冷/置换通风系统中,人工作区域的温度梯度满足人体热舒适性要求,没有出现令人担忧的“头热脚凉”的情况。④对复合空调系统进行优化时发现,增大送风速度并没有提高人的热舒适性,反而会使人有吹风感。本文的数值模拟研究及相关资料表明,在良好的设计条件下,地板供冷/置换通风空调系统可以优于普通空调系统的热舒适性环境,是一种理想的空调方式,值得大力推广。

地板供冷-置换通风空调房间的数值模拟研究

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