空调房间气流组织的数值模拟与分析
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模型[1]m s,送风温如图,房间左下角有一个空调,送风和回风方向如图所示。
送风速度为1/度为25℃,壁面温度为30℃。
1.建立模型及网格划分①建立模型及网格划分的步骤在此处暂时省略,以后后机会再补上,这里直接读入网格文件hvac-room.msh。
②读入网格后应检查网格及网格尺寸,通过Mesh下的Check和Scale进行实现,这里不做详细描述。
2.求解模型的设定①启动FLUENT。
启动设置如图,这里着重说说Double Precision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。
然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利。
[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:312-317a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。
b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。
c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题,此时,使用双精度求解器可能会有所帮助。
②求解器设置。
这里保持默认的求解参数,即基于压力的求解器定常求解。
如图:下面说一说Pressure-based和Density-based的区别:a.Pressure-Based Solver是Fluent的优势,它是基于压力法的求解器,使用的是压力修正算法,求解的控制方程是标量形式的,擅长求解不可压缩流动,对于可压流动也可以求解;Fluent 6.3以前的版本求解器,只有Segregated Solver和CoupledSolver,其实也Pressure-Based Solver的两种处理方法;b.Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的,它是基于密度法的求解器,求解的控制方程是矢量形式的,主要离散格式有Roe,AUSM+,该方法的初衷是让Fluent具有比较好的求解可压缩流动能力,但目前格式没有添加任何限制器,因此还不太完善;它只有Coupled的算法;对于低速问题,他们是使用Preconditioning方法来处理,使之也能够计算低速问题。
室内气流组织数值模拟与舒适度分析摘要:分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的室内空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。
根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。
结果表明,分层空调和置换通风是室内中较好的气流组织方式。
关键词:室内;气流组织;速度场;温度场;数值模拟;热舒适引言传统空调系统的气流组织是以送风射流为基础的,通过反复迭代检查温度和速度。
最后,找到合理的回风方案和参数。
空调房间内的供气射流大多是多个非等温湍流射流,一般设计方法是基于单股等温紊流射流的规律,射流约束修正系数、射流重合度和非等温射流的修正系数。
介绍。
这种方法忽略了很多其他因素,如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等,因此必然有一定的误差,在某些情况下甚至有很大的误差。
若简单地将这种方法用于空间空调系统的气流组织设计,是不合适的。
空间空调系统的气流设计没有成熟的理论和实验结论。
主要研究方法是将气流的数值分析与模型相结合。
由于气流的数值分析涉及到各种可能的内部扰动、边界条件和初始条件,所以可以完全反映房间内的气流分布,从而确定气流的最佳方案。
1室内空气流动的有限元数值模拟机械通风房间内的空气流动多属于非稳态湍流流动,直接模拟尚不现实。
在解决实际问题时,需要对物理模型进行一定的假设和简化处理。
笔者作了以下假设:1)室内空气为低速不可压缩气体,且符合 Boussinesq 假设;2)室内空气流动为准稳态湍流流动;3)忽略能量方程中粘性效应引起的能量耗散。
2各种送风方式下大空间室内气流组织数值模拟2.1研宄对象本文的研宄对象为有内热源、尺寸为12 mX &4 mX5.0 m(长X宽X高)的长方体建筑模型(如图1所示),风口设在外墙侧。
人员和设备由于不断放出热量,对室内气流分布特性有重要影响,将其视作内热源处理。
内热源模型为0.4 mX1.2 mX 1.3 m(长X宽X高)的长方体。
一、概述空调系统在现代建筑中扮演着重要的角色,确保室内空气质量和舒适度。
而空调房间气流组织的三维紊流计算则是评估空调系统效能和设计最佳气流分布的关键步骤。
本文将着重探讨空调房间气流组织的三维紊流计算的相关理论、方法和应用。
二、空调房间气流组织的相关理论1. 三维气流模型空调房间气流组织是一个复杂的三维问题,需要建立相应的三维气流模型。
这个模型需要考虑室内外气流的相互作用、温度差异、墙面和家具对气流的阻挡等因素。
2. 紊流模拟方法在三维气流模型中,紊流模拟是非常重要的一步。
常用的方法有LES (大涡模拟)和RANS(雷诺平均Navier-Stokes方程)。
选择合适的模拟方法对于准确地模拟室内气流非常关键。
三、空调房间气流组织的三维紊流计算方法1. 网格划分在进行三维紊流计算之前,首先需要对空间进行网格划分。
通常情况下,使用结构化或非结构化网格来划分室内空间,确保在整个计算空间内都有足够的网格密度。
2. 初始和边界条件设定确定好初始条件和边界条件对于三维紊流计算非常关键。
初始条件包括初始速度场和温度分布,边界条件包括入口和出口的气流速度、温度和湿度等参数。
3. 紊流模拟软件的选择目前市面上有很多用于三维紊流计算的软件,例如ANSYS Fluent、OpenFOAM等。
选择合适的软件对于三维紊流计算的准确性和效率都有很大的影响。
4. 寻找最佳气流分布三维紊流计算的最终目的是寻找最佳的气流分布,以确保室内空气的均匀性和舒适度。
通过对计算结果进行分析和比较,可以找到最佳的室内气流组织方案。
四、空调房间气流组织的三维紊流计算的应用1. 空调系统设计与优化通过三维紊流计算,可以对空调系统的设计和布局进行优化。
确保室内空气的流动均匀性和热舒适度,提高空调系统的效能和节能性能。
2. 室内空气质量评估室内空气质量对于人员的健康与舒适度有着重要的影响。
通过三维紊流计算,可以评估室内空气的CO2浓度和PM2.5等污染物的扩散情况,确保室内空气的新鲜度和清洁度。
智能建筑中变风量空调系统室内气流组织的数值模拟和实验研究的开题报告一、研究背景近年来,随着建筑业的迅速发展和人们对舒适度的要求越来越高,智能建筑系统得到了广泛应用。
其中,变风量空调系统是智能建筑中的一种重要设备,能够根据不同室内环境条件自动控制风量,实现室内空气温度的稳定、舒适和节能。
然而,变风量空调系统在使用过程中仍存在一些问题,其中室内气流组织是一个重要的研究方向。
室内气流组织直接影响到室内环境的舒适度和空气质量,因此,对室内气流组织进行数值模拟和实验研究,对优化空调系统的设计和运行具有重要意义。
二、研究目的和内容本研究的目的是通过数值模拟和实验研究,探究变风量空调系统中室内气流组织的特点和影响因素,为优化空调系统的设计和运行提供理论与实践依据。
具体研究内容包括:1. 变风量空调系统的工作原理和控制方法。
2. 基于CFD软件对室内气流组织进行数值模拟,并分析不同风速、温度和湿度等因素对室内气流组织的影响。
3. 建立实验模型,采用烟雾实验等方法对室内气流组织进行实验研究,验证数值模拟结果的准确性和可靠性。
4. 分析室内气流组织对室内环境舒适度和空气质量的影响,探讨优化空调系统的方法和方案。
三、研究意义1. 对变风量空调系统室内气流组织的研究,有助于提高空调系统的运行效率和能源利用率。
2. 通过优化空调系统的设计和运行,可以提高室内环境的舒适度和空气质量,对人们的健康和生活质量具有积极的影响。
3. 该研究为空调系统的改进和创新提供理论和实践基础,对智能建筑系统的优化具有重要意义。
四、研究方法和步骤本研究采用定量和定性相结合的方法,具体步骤如下:1. 文献综述:对变风量空调系统和室内气流组织的相关文献进行综述和研究,了解已有研究的方法、成果和不足。
2. CFD模拟:在建立数值模型的基础上,采用CFD软件对室内气流组织进行数值模拟,并分析不同影响因素对室内气流组织的影响。
3. 实验设计:根据数值模拟结果,设计室内气流组织的实验模型,采用烟雾实验等方法进行实验研究,验证数值模拟结果的准确性和可靠性。
低温送风空调系统气流组织的模拟分析随着工业的发展和进步,对温度控制及能源利用的要求不断提高,传统的空调系统的功能已无法满足现代人的需求。
在此背景下,低温送风空调系统出现了,它以低温度的形式将空气分布在房间内。
但是,为了达到最佳的室内空气分布效果,模拟分析低温送风空调系统的气流组织是不可避免的。
低温送风空调系统气流组织模拟是一项重要的工作,这需要空调计算机手动建立三维虚拟空间,并结合室内结构特征和低温送风空调系统的工作状况,模拟气流运动状况。
具体而言,首先,空调计算机建立室内三维虚拟空间,确定空间中的建筑物、家具及其他装饰品,捕捉室内空调系统的工作状态(如低温送风的温度和风速),然后手动调节参数,使虚拟空间有利于低温送风空调系统的气流运动。
接下来,空调计算机根据室内建筑物、家具和低温送风空调系统的工作状态,根据流体力学相关理论(如压力场、湍流流动等),将模拟出的数据运用到空调模拟软件中,进行详细的模拟分析,求出气流分布的流量,温度,压力和湍流质。
通过这些变量的模拟分析,可以准确地模拟出送风口处的气流成型,可以清楚地掌握空气在房间内的流动过程。
随后,研究者可以根据模拟结果,对低温送风空调系统进行调整,以达到最优的室内空气分布效果。
此外,通过模拟分析,还可以清楚地了解室内的湍流分布情况,方便后续的其他流动分析工作,如机械对流,迎风放热,热振荡,湿度控制等。
总之,模拟分析低温送风空调系统气流组织是保证室内空气分布效果的一个重要步骤,它不仅能够模拟出送风口处的气流成型,而且还能清楚地了解室内的湍流分布情况,从而更好地应用到空调系统的调整和优化中去。
一般来说,低温送风空调系统气流组织模拟分析基于以下三个步骤:一是根据室内结构特征构建三维虚拟空间;二是捕捉室内空调系统的工作状况,模拟气流运动状况;三是根据室内空调系统工作状况,进行气流分布结构的模拟分析,以达到室内空气最佳分布效果。
通过空调模拟软件,可以准确地预测和模拟影响室内最佳空气分布的变量,如温度、流量、压力分布……最后,空调计算机根据模拟结果,调整参数,从而实现最优化的空气分布,保证室内空气质量。
某报告厅变风量空调系统气流组织的数值模拟随着改革开放进程的日益发展,人们工作、办公水平有了极大的提高,各式各样的办公建筑应运而生,这其中便包含报告厅。
报告厅属于人员密集型建筑,使用时间上随机性也很大,若要求室内参数随时满足人员需求,其空调系统的运行调节便显得尤为重要。
一个空调系统良好的运行策略不仅能带来舒适的室内环境,还能节约大量的能源,对于国家节能减排任务也是一个有力的支持,因此作为建筑耗能大户的空调系统的运行节能自然被重视起来。
对于报告厅这种人员密集型建筑而言,由于其热、湿负荷很大且不均匀性很强,考虑到运行节能及调节方便,最好设计成全空气变风量空调系统(VAV)。
VAV空调系统能较好的适应负荷的变化,随时改变系统风量达到运行节能,但是如果VAV空调系统部分负荷下的气流组织效果不好就难以达到良好的室内空气品质,同时也达不到节能的目的。
为此本文以某报告厅的VAV空调系统为研究对象,运用计算流体力学软件Fluent对此此空调系统部分负荷下气流组织进行数值模拟,并找出部分负荷下优化的系统运行参数。
围绕此课题,本文展开以下工作:第一,对本文模型做简要介绍,并合理简化之后,进行空调系统冷、热负荷的计算。
依据送风温差确定系统冬夏两季的全负荷工况下送风量。
根据模型尺寸确定采用双侧侧送下回的送回风形式,并通过计算确定送回风口尺寸及送风速度,为后面的模拟提供理论依据。
第二,建立报告厅的数学模型,生成三维模型的空间计算网格,同时确定出边界条件。
通过设置求解器,经迭代计算收敛后得到冬夏两季全负荷工况下气流场的模拟结果。
对模拟结果进行分析,可以验证经理论计算得出的送风系统形式是否合理。
第三,对冬夏两季分别按80%、60%的空调负荷进行部分负荷工况下的数值模拟。
通过对两种变风量末端设备的分别模拟可知,不同形式的末端设备形成的室内流场差别很小。
由于本文模型采用双侧送风,所需送风射程较短,因此仅需要采用节流型的末端送风设备即可满足室内气流组织要求,同时还能节省空调系统造价。
空调房间气流组织的数值模拟研究摘要:随着社会的进步和经济的发展,人们的生活水平不断提高,对居住和工作的建筑环境有了更高的要求,因而对通风空调技术也提出了更高的要求,空调效果成了人们关心的重点。
空调室内的气流组织直接影响着空调系统的使用效果,是关系着房间工作区的温湿度基数、精度及区域温差、工作区的气流速度及清洁程度和人们舒适感觉的重要因素,是空气调节的一个重要的环节。
本文采用CFD方法,对办公室空调房间内的气流组织进行三维数值模拟计算,并对模拟的结果进行分析讨论。
关键词:气流组织;数值模拟;速度场;温度场1物理模型本文所研究的空调办公室房间尺寸为6.8m×6.0m×4.0m,柜式空调机送风口的尺寸500mm×300mm,送风口中心距地1.55m,回风口的尺寸为500mm×500mm,回风口贴地。
立式空调机斜侧放置在墙角,与墙壁成45°夹角。
空调房间有11台计算机、11个人员、4盏荧光灯等热源。
为了简化计算,计算机为400mm×400mm×400mm的正方体模型,其中心距地1m;人员为坐姿,为一个400mm×400mm×1200mm的长方体模型;荧光灯为50mm×50mm×1200mm的长方体模型,距地2.6m,白天不考虑灯光照明。
坐标原点为房间的几何中心。
简化的物理模型如图1。
图1房间的物理模型2数学模型为了简化问题,作如下的假设:(1)室内气流为不可压缩常物性牛顿流体,稳态湍流流动,且符合Boussinesq假设;(2)不考虑太阳辐射以及房间内部各表面的辐射换热影响,固体壁面上满足无滑移条件,在计算模型中不考虑;(3)门、窗、墙壁密闭性好,不考虑漏风的影响。
根据实际情况采用的计算方法是由Launder和Spalding等提出的k双方程模型。
模型的控制方程为:①连续性方程(1)式中,ui 为xi方向上的时均速度,m/s。
空调房间气流组织数值模拟和优化摘要:气流组织的形式对装有空调的室内的空气品质有着决定性作用,其直接影响着房间内的温度,气流流动速度,区域温差,区域流速以及空调耗能等方面本文主要研究在一个特定环境内,通过改变其送风口,出风口位置,改变气流组织,从中选中最适合该房间的送风方式。
关键词:气流组织送风方式空调系统送风口出风口射流1论著1.1 研究的背景和意义据现有调查资料表明,对于一般上班族在室内活动的时间大约为20个小时。
可以看出,室内空气品质的好坏和人们的工作效率,以及健康状况成正比[1]。
随着科技的发达,空调已经不再是过去仅仅提供生产,工作环境需要的工具了,而是成为了调节室内空气质量重要部分。
经研究发现,气流组织的形式对装有空调的室内的空气品质有着决定性作用,其直接影响着房间内的温度,气流流动速度,区域温差,区域流速以及空调耗能等方面[2-3]。
气流组织被空调系统的送风口送入房间里,与房间内的原有气流发生热量交换后,从房间出风口流出[4].我们研究气流组织,就是为了合理的安排室内的气流结构,使室内气流的温度,速度,湿度等方面满足人们的需要[5]。
影响气流组织的因素有很多,包括进风口/送风口的形状和位置,送风气流组织的形式,热源的大小和位置安排,以及房间的几何因素等[6]。
由于影响气流组织的因素有很多,我们现在只能用实验的经验公式来验证[7]。
1.2 国内外的研究成果国内从上世纪四十年代就开始研究此研究气流组织和房间内温度,流速,压力等方面的关系[7]。
在国内方面,20世纪70年代,马文航教授组织并且指导了国内首例专门正对于小空间空调系统气流组织状况,经过多次的试验和比对,获得了一定的研究成果,为以后研究小空间空调系统气流组织研究奠定了一定的基础。
通过文献(1)的研究得出了不同位置的送风口,出风口在相同的送风条件下对空调房间内温度,气流速度的影响。
由文献(4)可以知道通过研究NO的位置,气流组织和换气速度之间的关系。
空调房间室内热环境的三维数值模拟及实验研究摘要:本文针对在规划和设计阶段如何正确而详细地预测和评价室内气流组织及温度分布的问题,以一个空调房间作为模拟计算的研究对象。
通过建立相应的数学物理模型,利用CFD模拟计算软件PHOENICS 对空调房间的室内热环境(空气温度、流速)进行了数值模拟,得出了空气温度、流速的分布图,并对模拟房间进行了实验测试,对模拟结果与实测结果进行了分析、比较。
分析结果表明模拟值与实测值的吻合度很好,这表明所建立的模型是正确的,模拟结果是可信的。
关键词:计算流体力学数值模拟 PHOENICS 实验测试数值分析0 引言计算流体动力学简称CFD(Computational Fluid Dynamics),是随着计算机技术而出现的一门新学科。
它运用流体动力学的基本原理,通过建立数学物理模型,根据提供的合理的边界条件和参数,可以对空调区域内气流的速度场、温度场、压力场等进行模拟计算。
而室内空气的速度场、温度场又是空调房间室内气流组织设计及空调房间室内舒适环境评价的基础。
建筑室内的气流分布和温度分布是体现舒适和卫生的空气环境的主要指标之一。
如果能够在规划和设计阶段即可正确而详细的预测和评价室内气流组织及温度分布,不仅可以实现现代暖通空调系统的优化设计和运行管理,提高室内热舒适性和室内空气品质,而且对系统乃至整个建筑物的节能也具有重要的指导意义。
在国外,CFD数值模拟技术已被广泛应用在工程领域,成为设计上不可缺少的技术手段;而在国内CFD技术的研究和应用也已逐步受到重视。
本文就是利用CFD模拟计算软件PHOENICS,对立柜式空调房间的温度场、速度场进行预测和分析,并通过实验测试加以比较验证。
1. 房间简介模拟计算的空调房间为本学院的一个多媒体会议室,房间大小为11m×7.8m×3.6m,位于学院主体楼一层的北侧,除北墙为外墙外,其余都为内墙,南面两个门朝向走廊,北面有三个窗户,模拟时门、窗都是关闭的。
空调房间气流组织模拟及优化.doc毕业设计说明书作者:学号:学院:系(专业):热能与动力工程题目:空调房间气流组织数值模拟和优化指导者:讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)2012 年 6 月 2 日题目空调房间气流组织数值模拟和优化摘要:气流组织对空调室内的空气环境、空气品质有着重要的影响,直接关系着室内的温度、区域流速及空调能耗,是空气调节的一个重要环节。
有效地通风和合理的气流组织对于改善室内空气品质,保证实现健康建筑、健康舒适性空调有着重要的意义。
影响空调房间气流组织的主要因素是入口风速、进风口的位置、进回风口的相对位置等,本文首先使用Gambit软件建立物理模型和网格划分,并用Fluent软件进行数值模拟,以直观的方式表示各不同气流组织方案下的气流的温度场和速度场,分析得出对于办公室等类似的空调房间,侧送侧回、上送下回、上送上回、下送上回等四种气流组织都比较适合的。
但是侧送侧回和上送上回的气流组织形式更优。
关键词:气流组织数值模拟紊流模型温度场速度场Title Numerical simulation of air-conditioned room air distribution and optimizationAbstractAirflow-organizing in air-conditioned indoor air environment, air quality has an important effect is directly related to the indoor temperature, area, flow rate and air-conditioning energyconsumption is an important part of the air-conditioned. Effective ventilation and airflow organization has an important significance for improving indoor air quality, to ensure the realization of healthy buildings, healthy comfort air conditioning.The main factors to affect the flow in room inlet velocity, the location of the air inlet into the return air relative position Firstly, the establishment of a physical model and mesh using Gambit software, and numerical simulations using Fluent software, said in an intuitive way the temperature field and velocity field of airflow under different air distribution program, analyzing the draw for office and other similar air-conditioned room, Side of the send side back, on sending the next time, on to send back, next to send back to the four air distribution are more appropriate. But the better Side of the send side back and on to send back on the air current forms of organization.Keywords:Airflow-organizing;Numerical simulation; Turbulencemodel;Temperature field;Velocity field.目次1引言 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外的研究成果 (1)1.3 本文的主要内容和工作 (2)2空调房间的气流组织形式 (3)2.1气流组织的介绍 (3)2.2常用的气流组织形式 (3)2.2.1侧送侧回 (4)2.2.2上送下回 (4)2.2.3上送上回 (4)2.2.4 下送上回 (5)3 气流组织和室内舒适性的评价指标 (5)3.1 技术指标 (5)3.2 经济性指标 (7)3.3 适性空调室内空气计算参数 (8)4 空调房间的数值模拟过程 (8)4.1 物理模型的建立 (8)4.2网格的划分 (11)4.3数学模型 (11)4.4在Fluent里的参数 (13)4.5解算结果及后处理 (14)5 数值模拟结果分析 (15)5.1侧送侧回的结果及分析 (15)5.2 异侧下送上回的结果及分析 (17)5.3上送上回的结果及分析 (19)5.4上送下回的结果及分析 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)1 引言1.1 研究的背景及意义随着经济的发展和科技的进步,人们的物质生活水平不断提高,空调的使用越来越普及,人们对居住和工作环境的要求也越来越高,因此对通风空调技术也提出了更高的要求。
大空间建筑室内气流组织数值模拟与舒适性分析摘要:在我国快速发展的过程中,我国的国民经济得到了快速的发展,分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的大空间建筑空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。
根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。
结果表明,分层空调和置换通风是大空间建筑中较好的气流组织方式。
关键词:大空间建筑;气流组织;速度场;温度场;数值模拟引言常规空调系统气流组织的设计是以送风射流为基础,通过反复迭代对温度和速度进行校核,最后找到合理的送回风方案和参数。
空调房间的送风射流大多属于多股非等温受限湍流射流,而一般的设计方法是在单股等温湍流送风射流规律的基础上,引入射流受限、射流重合和非等温射流修正系数,这种方法忽略了很多其他因素,如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等,因此必然有一定的误差,在某些情况下甚至有很大的误差。
若简单地将这种方法用于高大空间空调系统的气流组织设计,是不合适的。
对于高大空间空调系统的气流组织设计,目前尚无成熟的理论和实验结论,主要研究手段是将气流数值分析和模型相结合。
由于气流数值分析涉及室内各种可能的内扰、边界条件和初始条件,因此能全面地反映室内的气流分布情况,从而便于确定最优的气流组织方案。
1大空间气流组织的研究意义对于现代的工艺空调车间,不但要满足工艺方面的要求,而且还要营造良好的室内人工环境。
在生产过程中必须保证生产工艺所要求的温度、风速、湿度,为生产提供条件,同时也要求提供合适的新风量,保证一定的洁净度和噪声标准,为工作人员提供良好的工作环境。
在各类工艺空调建筑内,空气调节是实现这些人工环境的最佳手段。
在大空间空调中,经过处理的空气由送风口进入,与室内空气进行热湿交换,经过回风口排出。
空气的进入与排出,必然引起室内空气的流动,而不同的空气流动状况有不同的空调效果,合理组织室内空气的流动,使室内空气的温度、湿度、流动速度等能更好地满足工艺要求,符合人们的舒适感觉。
低温送风空调系统气流组织的模拟分析近年来,随着电器设备的发展,空调系统已成为家庭供暖、制冷和建筑环境控制等方面的首选。
为了更好地控制室内环境,低温送风系统不仅改善了室内的温度,而且保证了温度的稳定。
当前,低温风系统的设计主要基于实验和经验,但它仍旧存在一些问题,比如室内温度和气流不太稳定、热源分布不均匀等等。
为了研究这些问题,本文旨在通过数值模拟的方法,分析低温送风空调系统气流组织情况。
首先,针对低温送风空调系统,本文以实际应用中常见的空调系统为模型,建立数值模型,并进行数值模拟。
模拟沿着空调系统地板-墙-天花板流动,一个虚拟空间模型和一个虚拟量子空间模型。
空调系统的长宽比为3:1,空调系统设有四个送风口,两个位于墙壁的顶部,一个位于墙壁的中部,一个位于地板的下部,空调系统还设有一个排风口,位于墙壁的顶部。
模拟的气流速度范围为0.1~1.5m/s,模拟的气流温度范围为14°C~18°C,模拟的送风口压力为150Pa。
其次,从计算机视角出发,本文采用了基于连续介质方程的CFD (流体动力学计算)方法,实现空调系统气流模拟,获取气流场的流场空间和温度分布。
CFD模拟过程分为三个步骤:对流和散度的求解,包括气流的运动、突变、压力梯度等;数学建模,建立模型并进行网格划分;仿真,计算和求解模型,获取模拟结果。
最后,本文分析模拟结果,得出以下结论:一是低温空调系统气流的各向异性非常强,存在明显的非均匀分布;二是气流穿过墙壁时,气流流量出现明显变化,气流在墙壁上偏转,出现绕流现象;三是温度在送风口改变时,空间温度分布也会相应的发生变化,而在空间的温度分布变化过程中,温度的变化范围小于1℃。
综上所述,本文利用CFD模拟的方法,分析了低温送风空调系统气流组织情况。
该研究可为空调设计和改造提供理论依据,为后续更精准、更全面的低温空调系统数值模拟研究提供参考。