学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

置换通风与辐射供冷相结合系统CFD模拟研究

作　者: 孙涛
导　师: 刘玉洲
学　校: 河南理工大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 暖通空调 置换通风 冷却顶板 地板供冷 辐射供冷
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 110次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


健康与节能是当今空调发展的两大主题,而空间气流组织优化则是保持人们健康和节约能源的核心。健康要求更频繁换气,而节能则需要尽可能少的空气置换。因此,既能满足人们对日益提高的健康需要,又能满足节能要求的空调系统是本论文研究的主要内容。置换通风作为一种近年来发展起来的一种新的通风方式,具有独特的气流组织,既保证了工作空间良好的空气质量,又有效地利用了空间上下温度分层的特点,从而能够达到较好的节能效果。置换通风的高效合理性和较高的热舒适性以及其节能性为其在工业和家居中的应用开辟了广阔的前景。但是,目前的置换通风系统所能承担的室内负荷较小,一般为30W/m~2~40W/m~2。在我国大部分地区,夏季室内冷负荷较大,单纯的置换通风系统无法满足供冷量的需求,而置换通风加辐射供冷可以较好地弥补这一不足。本文在详细地研究分析置换通风效率的基础上,应用Airpak流体力学和传热学商业软件对采用置换通风空调系统的房间内的温度场、速度场和污染物的浓度场进行了比较系统地数值模拟,分析了置换通风的通风特性。通过试验数据进行了模型验证,得到了较好的结果。经过和实验数据的对比,验证了采用室内零方程模型可以较准确地对置换通风系统温度场和速度场进行模拟。在数值分析的基础上,又对置换通风/冷却顶板和置换通风/地板供冷系统进行了进一步模拟分析。通过加入顶板供冷和地板供冷系统后,对置换通风系统温度场和速度场的影响进行了研究。最后对两种系统室内空气品质进行了对比和评价,给出了两种通风系统的适用条件。这对指导置换通风的设计、评价和优化有一定的应用价值,有助于置换通风和辐射供冷系统在我国的应用研究。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 引言  8-16
  1.1 课题的研究背景  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 CFD 在暖通空调中的应用  12-15
  1.4 主要研究内容和意义  15-16
2 置换通风的基本理论  16-28
  2.1 置换通风系统简介  16-18
    2.1.1 通风方式简介  16-17
    2.1.2 置换通风简介  17-18
  2.2 置换通风特性  18-20
    2.2.1 置换通风与混合通风的区别  18-19
    2.2.2 置换通风房间室内温度、速度与污染物浓度的分布  19-20
    2.2.3 置换通风热力分层  20
  2.3 置换通风的评价  20-28
    2.3.1 热舒适评价  20-25
    2.3.2 换气效率与通风效率  25-28
3 数值模拟理论和方法  28-37
  3.1 数学模型  28-31
    3.1.1 传热与流体流动问题的控制方程  28-29
    3.1.2 湍流模型  29-31
  3.2 控制方程的离散  31-33
  3.3 离散化方程组的求解及 SIMPLE 算法  33-34
  3.4 网格划分  34-35
  3.5 计算流体力学软件 AIRPAK 简介  35-37
4 置换通风数值模拟及模型校核  37-46
  4.1 模型的建立  37-39
  4.2 网格的生成  39-40
  4.3 CFD 模拟及相关参数设定  40
  4.4 模拟结果与分析  40-42
    4.4.1 置换通风房间内气流状态分析  40-41
    4.4.2 室内温度场分布  41-42
    4.4.3 浓度分布分析  42
  4.5 模型校核  42-46
5 置换通风与辐射供冷相结合系统 CFD 模拟研究  46-62
  5.1 辐射供冷简要介绍  46-49
    5.1.1 顶板供冷  46-47
    5.1.2 地板供冷  47-48
    5.1.3 置换通风与辐射供冷相结合系统  48
    5.1.4 研究模型的建立  48-49
  5.2 置换通风与冷却顶板相结合系统的模拟与分析  49-53
    5.2.1 冷却顶板对置换通风温度场的影响  50-51
    5.2.2 冷却顶板对置换通风速度场的影响  51-53
  5.3 置换通风与地板辐射供冷相结合系统得模拟与分析  53-55
    5.3.1 地板供冷对置换通风温度场的影响  53-54
    5.3.2 地板供冷对置换通风速度场场的影响  54-55
  5.4 置换通风/冷却顶板与置换通风/地板供冷系统比较分析  55-59
    5.4.1 垂直温差  55-58
    5.4.2 速度  58
    5.4.3 辐射不对称性  58
    5.4.4 空气年龄  58-59
  5.5 置换通风与辐射供冷相结合系统得能耗分析  59-62
    5.5.1 送风量的减少降低了输送空气的能耗  59-60
    5.5.2 用水代替空气降低了输送冷量的动力能耗  60
    5.5.3 平均辐射温度的影响  60-61
    5.5.4 水温对能耗的影响  61-62
6 结论  62-63
参考文献  63-66
附录  66-67
致谢  67-68
详细摘要  68-69

相似论文

  1. 高大工业整体厂房焊接烟尘控制与置换通风数值仿真平台和试验研究,TU834
  2. 置换通风对室内空气品质影响的数值模拟,TU834
  3. 基于RS485通信的智能暖通空调控制系统的设计,TP273.5
  4. 开利空调设备有限公司竞争战略研究,F426.6
  5. 双面辐射供冷系统换热性能研究,TU831.6
  6. 基于辐射供冷的太阳能吸收式空调系统研究,TU831
  7. 负荷独立控制空调系统的研究,TU831
  8. 地板供冷-置换通风空调房间的数值模拟研究,TU831
  9. 毛细管辐射式空调系统的CFD研究,TU831.6
  10. 高大工业整体厂房焊接烟尘控制与置换通风空调技术研究,TU831.8
  11. 大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究,TU831.3
  12. 顶板辐射与置换通风复合供冷系统热环境模拟,TU831.3
  13. 城市地下空间暖通空调用能相关问题的研究,TU831.6
  14. 冬季工况下置换通风空调系统舒适性的实验研究,TU831.3
  15. 风口上置置换通风系统在办公类建筑中的应用研究,TU834.52
  16. 空调制冷热泵教学综合实验台的研制,TU831.6
  17. 地板辐射供冷模拟及相应的降湿问题分析,TU831.6
  18. 深圳市公共建筑空调系统节能控制技术应用研究,TU831
  19. 冷却顶板供热工况室内热环境及人体热舒适实验研究,TU111
  20. 地板送风与冷却顶板结合的空调系统在高级办公建筑中的应用,TU831

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节
© 2012 www.xueweilunwen.com