不同送风方式下室内气流组织及颗粒物分布的模拟实验研究

室内悬浮颗粒物分布及输运特性的实验研究金晗辉;李清平;陈丽华;樊建人;吕琳【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2010(044)009【摘要】基于实验方法,对室外悬浮颗粒物向室内流动扩散规律进行研究.在按比例搭建的用以模拟室外室内环境的2维实验平台中,通过测量0.3～10.μm区间段内不同粒径悬浮颗粒物从室外环境进入室内混合扩散的粒子数密度变化过程,实验结果表明:在不同通风情况下,室内不同位置处的颗粒物稳态粒子数密度存在差异;流场结构对某一特定位置颗粒的分布与扩散有显著影响,颗粒粒径对颗粒的分布与扩散也有明显的影响,粒径越大,扩散速度越低;入口风速大小对颗粒分布与扩散有很大影响,人口风速越大,不同粒径的颗粒在分布与扩散方面表现出的差异越小,在无对流的自由扩散情况下,这种不同粒径颗粒间的差异最为明显.【总页数】5页(P1793-1797)【作者】金晗辉;李清平;陈丽华;樊建人;吕琳【作者单位】浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,能源清洁利用国家重点实验室,浙江,杭州,310027;浙江大学,能源清洁利用国家重点实验室,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】X513【相关文献】1.基于判别分析法室内悬浮颗粒物浓度与粒径分布测量 [J], 刘红丽;周雄;肖磊2.地板送风室内温度不均匀分布特性的实验研究 [J], 孔琼香;俞炳丰;潘振;杨青3.室内外空气悬浮颗粒物中8种多环芳烃化合物粒径分布的研究 [J], 孙成均;杨正文4.辐射空调房间室内空气分布特性实验研究 [J], 高洁;吴小舟;吕品;王树刚;王沣浩5.室内散热器对悬浮颗粒物分布的影响 [J], 张祥祥; 王振清; 陈曦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

通风房间内不同发射速度的超细颗粒物浓度分布刘泽勤 1、 2、 3、4 高梦晗 4 才爽 41天津冷冻冷藏技术教育部工程研究中心2天津市制冷技术重点实验室 3天津市制冷技术工程中心 4天津商业大学机械工程学院摘 要： 为探究通风房间内超细颗粒物在不同工况的影响下在室内的浓度分布情况， 采用数值模拟与实验研究的 方法， 在相同的送风速度下， 改变超细颗粒物的发射速度，探究其对超细颗粒物浓度分布的影响。

结果表明： 以发 生源为水平中点的颗粒物向左右等距离扩散， 扩散程度基本相似。

送风速度不变时， 同一测点的浓度波动受粒子 发射速度影响较小， 颗粒物浓度在不同粒子发射速度下分布趋势大致相同， 送风速度越大， 粒子发射速度对颗粒物浓度分布的影响越小。

当风速由 1m/s 增至3m/s ， V1 列靠近地面处颗粒物浓度由 4.0伊 10 ­5 kg/m 3 减小至 1.0伊 10 ­8 kg/m 3 ， V4列靠近地面处颗粒物浓度由 8.0伊 1 0­5 kg/m3 减小至 1.0伊 10 ­5 kg/m 3， 由此可知， 风速越大， 超细颗粒物 越不易沉降。

关键词： 超细颗粒物 发射速度 浓度分布 实验研究Concentration Distribution of Ultrafine Particles withDifferent Emission Velocity in Ventilation RoomLIU Ze­qin 1,2,3,4 ,GAO Meng­han 4 ,CAI Shuang41Engineering Research Center of the Ministry of Education of Refrigeration Technology2Key Laboratory of Tianjin Refrigeration Technology 3Engineering Center of Tianjin Refrigeration Technology 4School of Mechanical Engineering,Tianjin University of CommerceAbstract: Numerical simulation and experimental methods was used to explore the indoor concentration distribution of ultrafine particles in ventilation room under different working conditions.At the same air supply velocity,the emission velocity of ultrafine particles was changed to explore its influence on the concentration distribution of ultrafine particles. The results show that the particles with the origin as the mid­point of the horizontal diffusion to the right and left equidistant,the diffusion degree is basically similar.When the air supply velocity is constant,the concentration fluctuation of the same measuring point is less affected by the particle emission velocity,and the distribution trend of particle concentration is roughly the same under different particle emission velocity.The higher the air supply velocity is, the less the influence of particle emission velocity on particle concentration distribution is.The air supply velocityincreases from 1m/s to 3m/s,the concentration of particles near the ground in column V1decreases from 4.0伊 10 ­5 kg/m 3to 1.0伊 10 ­8 kg/m 3 ,and the concentration of particles near the ground in column V4decreases from 8.0伊 10 ­5 kg/m 3to 1.0伊 10 ­5 kg/m 3,it can be seen that the greater the air supply velocity is,the more difficult it is for ultrafine particles to settle.Keywords:ultrafine particles,particle emission velocity,concentration distribution,experimental study收稿日期： 2019­10­19作者简介： 刘泽勤 （1961~）， 男， 博士， 教授； 天津市北辰区天津商业大学 （300134）； E­mail:****************第39 卷第 12 期 2020 年12 月建 筑 热 能 通 风 空 调Building Energy &Environment Vol.39No.12 Dec.2020.15~18文章编号： 1003­0344 （2020） 12­015­5超细颗粒物 （UFPs） 在一些领域中被认为是指当 量粒径小于0.1滋 m的颗粒物， 即 PM0.1。

室内污染物颗粒运动模拟与空调系统优化控制分析作者：陈龙来源：《建筑与装饰》2020年第27期摘要气流组织是影响室内环境质量的重要因素，本文对稳态下不同送风方式对室内污染颗粒物浓度的影响做模拟分析，以掌握送风方式与室内颗粒浓度之间的影响关系。

最终参考模拟分析结果，构建有助于人体健康的空调系统优化控制方案，供相关研究的开展借鉴参考。

关键词气流组织;颗粒运动模拟;空调系统优化引言现代建筑室内大多安装空调系统，用以空间舒适度调节及室内环境控制。

随空调系统普及和人处于室内时间的延长，空调房内空气质量成为人们关注的重点。

室内污染物颗粒包括人体释放的飞沫气溶胶、可吸入灰尘等，其分布受气流组织的显著影响，进而改变人体感受。

分析空调送风速度与颗粒运动间的关系，能够为室内空气质量优化提供可靠依据。

1 送风方式与污染物颗粒运动影响关系模拟分析1.1 送风方式对颗粒物浓度的影响（1）空间样本。

为简化模拟试验流程，本文主要分析稳定状态下，空调送风方式与污染物颗粒浓度间的关系。

本次模拟实验在夏季开展，样本空间尺寸为7.5×4.5×2.7m，来自某高校教学楼常规教室，该栋教学楼安装地源热泵空调系统。

以该空间样本为基础，分析侧送风、落地送风和卡式送风三种送风方式下空间污染物颗粒浓度变化情况。

主要仪器设备包括室内环境质量综合检测仪、粒子计数器、细颗粒物浓度测试仪等。

（2）监测点布置。

样本空间长度为7.5m，沿长度方向每2.5m设置监测点，共包括3个监测点;空间宽度为1.5m，每1.5m设置监测点，共包括3个监测点;空间高度为2.7m，依照0.5m、1.2m和2.0m高度将其划分为三个平面，最终样本空间内设置27个监测点。

（3）结果分析。

在样本空间中心位置设置模拟污染源，待空间内颗粒物达到一定浓度后，启动空调系统，分别采用不同方式进行送风，控制送风量均为680m3/h，连续送风2h，采集2h内各监测点颗粒物浓度数据。

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。

实验一室内气流组织模拟实验一、实验目的通过室内气流组织模拟实验，掌握常用风口、常见室内送回风口布置对室内气流分布、工作区温度速度均匀性的影响；掌握室内工作区温度和速度的测量方法、气流演示实验方法。

二、实验原理室内气流组织的优劣直接影响室内热环境的舒适性和空调设计的实现，同时也直接影响空调系统的能耗量。

通常室内工作区由余热而形成的负荷只占全室总负荷的一部分。

另一部分产生于工作区之上。

良好而经济的气流组织形式，应在保证工作区满足空调参数要求的前提下，使空调送风有效地排出工作区的余热，而不使工作区以外的余热带入工作区，从而达到不增加送风量且提高排风温度的效果，直接排除这部分热量，以提高空调系统的经济性。

为此引入评价室内气流组织经济性指标一一能量利用系数n ：t - tH =—p. _______ oL式中，t、t、t分别为室内工作区空气平均温度、送风温度及排（回）风温度。

通过实测获得能量利用系数n，以评价室内气流组织的经济性。

三、实验方法1.气流组织测量方法（1）.烟雾法将棉球蘸上发烟剂（如四氯化钦、四氯化锡等）放在送风口处，烟雾随气流在室内流动。

仔细观察烟雾的流动方向和范围，在记录图上描绘出射流边界线、回漩涡流区和回流区的轮廓，或者采用摄影法直接记录气流形态。

由于从风口射出的烟雾不大而且扩散较快，不易看清楚流动情况，可将蘸上发烟剂的棉花球绑在测杆上，放到需要测定的部位，以观察气流流型。

这种方法比较快，但准确性差，只在粗测时采用。

⑵.逐点描绘法将很细的合成纤维丝线或点燃的香绑在测杆上，放在测定断面各测点位置上，观察丝线或烟的流动方向，并在记录图上逐点描绘出气流流型，或者采用摄影法直接记录气流形态。

这种测试方法比较接近于实际情况。

应注意上述用于记录气流形态的摄影法对拍摄焦距、烟雾与背景的对比度等要求较高。

2.能量利用系数测量方法分别在室内工作区、送回风口处布置温度测点，温度测量仪器采用热电偶测量，工作区温度应采用多点布置取其平均值，计算求得能量利用系数。

冬季顶送风模式空调系统气流组织的模拟研究随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对室内环境舒适度要求也越来越高。

舒适的室内空调环境,对人们的健康、生活和工作都有十分重要的促进作用。

然而,相对于夏季室内环境质量的研究,对冬季室内空调环境的研究就显得比较匮乏。

而且,人们在进行室内气流组织设计的时候,大都是根据夏季的空调工况进行设计而忽略冬季的情况,导致空调系统在冬季运行时不能较好地满足人们的舒适性要求,同时也造成了能源的浪费。

本文针对冬季工况下顶送风模式空调系统的气流组织设计和优化问题,采用CFD数值模拟计算的方法对该类型的气流组织进行了较为详细、全面的模拟分析,找出更适合该类空调系统各个参数的优化方法,提高冬季工况下室内环境的舒适性,为该类系统的设计提供一定的指导性建议。

分析冬季工况下各种因素对室内气流组织的影响进行系统、全面的分析,参照其作用的方式和重要性,找出一个适合的建模简化原则,并对利用该简化原则建立的物理模型进行模拟计算,证明该建模原则的可靠性。

根据该简化原则建立适合研究冬季顶送风模式空调工况的物理模型,并利用该模型对影响冬季气流组织的各个因素进行模拟分析计算。

通过对影响气流组织影响较大的送风速度和送风温度两个参数的模拟计算与分析研究,得出采用曲线拟合的方法可以得到比所选离散点工况更好的气流组织参数,且针对不同房间特性的空调系统都能在一定程度上进行优化。

在对这两个参数进行优化时,先计算优化送风速度后,再由优化后的送风速度来优化送风温度的方法比二者颠倒次序的方法能在更大程度上对气流组织进行优化或者节约设备投入。

对不同特性房间的空调系统进行扩散角度的优化时,当空调系统的热风送风现象较弱时,采用曲线拟合的方法都能在一定程度上对空调系统的气流组织进行优化；当热风上浮现象较为明显时适当增大送风速度或减小送风温差,能取得更好的优化效果。

其中房间层高对扩散角度的选择影响较大,房间的负荷影响较小。

且在房间层高较低时,所选择的扩散角度也较大,对气流组织的优化效果也更加明显。

空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟的开题报告题目：空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟一、研究背景和意义随着工业化和城市化进程的不断加快，人们的生活和工作环境中对空气质量的要求越来越高，尤其是在密闭空间，如车厢、办公室、医院等地方，对空气质量的要求更加严格。

同时，人们对空调系统的运行效率、舒适度也提出越来越高的要求。

因此，研究空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟，对于提高空气质量、提高空调系统运行效率和舒适度，具有重要的意义。

二、研究内容和方法1.研究内容：本课题的研究内容主要包括以下几个方面：（1）研究空调室内流场分布特征；（2）研究空调室内颗粒物运动分布特征；（3）研究不同条件下空调系统运行效率的影响因素。

2.研究方法：（1）建立空调室内流场模型，采用FLUENT等数值模拟软件对流场进行模拟；（2）建立空调室内颗粒物运动模型，以颗粒物在室内的浓度、速度等参数为基础，探究空调系统中颗粒物的传播规律；（3）模拟不同参数下空调系统的运行效率，包括能耗和舒适度指数等方面。

三、研究进度安排本课题计划分为以下几个阶段：（1）文献阅读和问题分析，熟悉当前国内外研究状况，了解需要解决的问题和研究方向，完成开题报告和研究方案设计，预计完成时间为2周；（2）建立流场和颗粒物运动模型，对模型进行初步的验证和修正，预计完成时间为6周；（3）进行不同参数下的空调系统运行效率模拟，并对模拟结果进行分析和比较，预计完成时间为8周；（4）撰写论文并进行实验室汇报，预计完成时间为4周。

四、预期成果本课题的预期成果包括：（1）建立空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟方法，为相关研究提供理论和实验基础；（2）得到不同参数下空调系统运行效率的相关信息，为空调系统运行效率的优化提供了重要的参考；（3）撰写完成一篇论文，并进行实验室汇报，提高科研能力和实践能力。

大空间办公室室内气流组织模拟分析摘要：风机盘管侧吹的距离较小，常与空间净高或装修要求相冲突，本次模拟计算得出：合理布置送排风口位置，合理设计风口类型尺寸、选择适当风速大小，可有效的增大风机盘管的送风距离，使人员活动区处在回风区，同时有效控制风速与噪声在合理区间。

关键字：气流组织；风机盘管；新风；风速一、建筑概况本次模拟分析采用Phoenics软件中的FLAIR模块，分析在不同送风方式下室内气流组织的分布情况，本次着重对室内温度，风速和风压三个指标进行分析说明。

大空间办公室尺寸为9m*18m*4.5m，其中18米为长，宽为9米，高为4.5米，在9米的两边上各装2台风机盘管，采用侧送风对吹方式，回风采用在风盘下部，风机盘管吊装在梁底，方案送风口高度为3.40m，回风口高度为3.15m，本次模拟分析采用四种不同布置方案。

1.1方案一送风口尺寸为1200*150，风量为1800CMH，按1次/h的换气次数进行设计计算；在走廊侧设有面积约为1m2的新风口，采用缝隙渗透的进风方式。

该方案送风口高度为3.40m,回风口高度为3.15m,盘管间隔3m,盘管距离长边外墙约为2.7m，送风口距离短边外墙为1.5m，回风口距离短边外墙1.2m。

排风口尺寸为0.35*0.25m,距离长边墙1.8m,高度为3.4m，间隔3m。

平面示意图1.3方案三新风采用机械送风，并经冷却处理，新风口与风盘同高，新风口尺寸为400*150，风速为2.95m/s；风盘送风口尺寸为900*150，风速为2.95m/s，布置形式为对吹方式；回风口尺寸为2200*300，风速为1.75m/s。

在阳台及走廊处各设有1台排风风机，按1次/h的换气次数进行设计计算。

1.4方案四新风采用机械送风，并经冷却处理，新风口与风盘同高，新风口尺寸为600*130，风速为2.95m/s；风盘送风口尺寸为900*130，风速为2.95m/s，布置形式为对吹方式；回风口尺寸为1200*300，两侧布置，风速为1.75m/s。