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大空间分层空调气流组织数值模拟及热舒适性分析研究【摘要】本文结合工程实例介绍大空间空调系统的布置方案，利用star-ccm软件对典型大空间工程实例进行模拟分析，为大空间空调系统设计提供参考依据。
【关键词】气流组织；分层空调；star-ccm数值模拟引言近年来，随着我国经济的快速发展，高大空间建筑急剧增加（体育馆，展览馆大会堂音乐厅），大空间建筑中空调能耗占整个建筑能耗的37%[1]，目前对于改进室内空气品质和降低空调能耗，成为人们关注的焦点。
针对大空间建筑高度较高，空调气流具有明显分层现象在垂直高度上梯度较大，同时还具有体积大、空调负荷大、能源消耗大等特点，使得节能问题相当突出[2]。
因此，应采用合理的气流组织，使大空间建筑室内具有良好的热环境以节约能源。
分层空调是大空间建筑典型的空调方式，利用合理的气流组织，仅对下部空间（空气调节区域）进行空气调节，而对上部较大非空调区域进行通风排热。
分层空调目前建筑工程领域中最为常见的一种技术手段[3]。
经过多年的研究总结得出，在一些大空间建筑结构中这一技术的采用有着传统空调技术无可比拟的节能优势，是一个节省初期投资、运行费用和节能性能好的空调体系。
故此这一技术在大型的公共空间采用极为常见，据有关研究显示，高大空间分层空调与全室空调相比，在夏季可实现节能30%[3]。
本文通过star-ccm软件对某市新建车站的大厅进行数值模拟并对热舒适性进行分析。
1 建筑实物与模型1.1 工程介绍某市新建车站是一两层的东西对称大空间建筑结构，其空间尺寸长约76m、宽为60m、高20m，其中包含了一、二层贯通的进展厅以及二层的候车室。
在空调系统中，采用了全空气低速送风方式来进行室内温度调节的，是由屋顶机房集中进行制冷，经过两条送风管将冷风分别输送到进站候车厅以及候车室，对于候车室内部的温度控制为26℃。
在温度调节上，按照夏季分层空调的调节方法来进行设计和布置，其中进展厅距离地面6m的高度处沿着墙壁均匀的布置了25个球形喷风口下侧送风，沿着东西两侧的墙壁上设置了6个球形的喷风口，其方向也是朝下。
室内气流组织测定实验指导书2008年3月实验：室内气流组织测定一、实验目的1．通过对空调房间的温度、湿度、风速的测定，检查空气处理设备的实际工作能力及空调房间的温度场、速度场的分布情况，从而进一步理解空调房间的舒适度的概念。
2．通过对空调房间的各项指标的测试，了解空调房间的送风、回风口的配置。
3．学会测量仪器工具的使用方法。
二、实验仪器红液温度计（0~150℃、±℃）、湿度计、QDF热球风速仪，单元式空气调节机组、玻璃钢冷却塔。
三、实验内容1．空气状态参数测定当空调系统运行基本稳定后，在室内工作区里选定一些具有代表性的点（一般不少于5个），所选的测定点应尽可能位于气流比较稳定而且空气混合比较均匀的断面上。
测定点高度应离地面1.5~2m，离外墙不少于0.5~1m，且须远离冷热源表面和不受阳光直射。
再选取送风口和回风口的中心作为固定测点。
选定测定点后，将温度计安装在测定点位置，经3~5分钟后，待温度计读数稳定后才能读数记录。
测量湿度时，湿度计的安装方法和温度计相同，读数步骤也相同。
测定数据每隔0.5~1小时进行一次。
．风量的测定2．在稳定的空调房间内，我们可以通过对风口风速测定得到风量，进出风口的风速可直接用风速仪器测量，测量进出口风速时，风速仪要尽可能的靠近进出风口的中心位置，以减少误差。
每隔0.5~1小时测量一次。
3．室内气流组织的测定空气气流速度是指在工作区内的气流速度，一般要求普通空调房间工作区的风速不超过0.5m/s，这项测定可以选定用于测定室内空气状态的测定点位置同时进行。
四、数据处理1．湿度室内工作区的湿度可简化计算为各个测定点的湿度的算术平均值。
2．风速室内工作区的风速可简化计算为各个测定点的风速的算术平均值。
3．温度室内温度的计算：?t i?t n式中，——各测定点多次测定的温度的算术平均值；ti ——测定点数量。
n4．送风口风量的测定计算送风口风量测定的计算L=CVF——修正系数，对于送风口C=0.96~1.0；C——风口断面的平均速度；V——风口的轮廓面积。
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。
室内空气净化器气流组织的数值模拟研究李喜玉刘伟龙（珠海格力电器股份有限公司家电技术研究院广东珠海 519070）摘要：用AIRPAK软件模拟室内流场分布，并以速度不均匀系数为判据来分析各种情况下的流场；建立室内速度不均匀系数与洁净空气量的关系。
关键词：AIRPAK、速度不均匀系数、洁净空气量Numerical Simulation and Research of Airflow Distribution for the Room with the AirPurifierLI Xi-yu，LIU Wei-long（Household Electric Institute of Gree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai，519070，Guangdong，China）Abstract: An air purifier room was numerical simulated using AIRPAK, and in the same room analyses various kinds of valley distribution with the criterion which is established by asymmetric coefficient of velocity .The purpose is to establish an context between Asymmetric coefficient of velocity and CADR . Keywords: AIRPAK、Asymmetric coefficient of velocity 、CADR0引言空气净化器的目的是为了更好的净化空气中的有害物质，洁净空气量、净化效果和室内的流场分布有很大的关系。
设计一款同种类型的空气净化器时，需要根据房间的面积(A)确定空气净化器的送风量，而目前送审的联合企业标准中已经有根据房间面积确定洁净空气量（CADR）的标准：A=0.1* CADR，需要洁净空气量与送风量之间的关系，这样就可以由房间面积来设计合适风量的空气净化器，因CADR值是一个和室内气流组织分布有直接关系的参数，室内气流组织的分布目前还缺乏一种定量合理的评价体系，本文以速度不均匀系数评价室内气流组织，所以，本文旨在建立洁净空气量和速度不均匀系数的关系曲线，根据该曲线可以得到相应的CADR值所需要的K值，然后我们根据房间大小建立模型，给定一系列的风量数值，用AIRPAK仿真得到该K值下所需要的风量数值，即是所需的空气净化器风量值[1-2]。
房间空调器气流组织性能评价方法探讨
本文旨在探讨以房间空调器气流组织性能评价方法。
在过去数十年里，由于技术的进步，空调器的设计已经有了很大的改变，它们能够更有效地利用空气，节约能源，改善室内环境的舒适性。
在空调器的设计中，最重要的是气流组织。
它直接影响到空调器的能效和室内环境的舒适性。
因此，对空调器气流组织性能的评价，已经受到广泛的关注。
空调器气流组织性能评价方法
空调器气流组织性能的评价，可以从多方面进行，包括气流特性、声学性能和能效等。
首先，空调器气流特性的评价，最常用的是对气流量的测量，以及对气流分布的分析和评价，以确定气流的一致性和均匀性。
其次，声学性能的评价，可以通过专门的声学测试实验来测量空调器的噪声水平，以确定噪声水平是否低于室内环境的规定值。
最后，空调器气流组织性能的能效评价，可以通过对空调器的效率和能源消耗等有关参数的测量和分析，以确定空调器是否具有节能特性。
具体评价方法
为了评价空调器气流组织性能，需要在空调器内部进行检测和测量，以及在实际环境中进行测试。
1.部检测和测量
空调器的气流组织性能，可以通过对空调器内部气流量、气流分布等气流参数的测量和分析，来评价。
2.际环境测试
当空调器安装在实际环境中，可以通过实验室声学和能效测试，以及实际环境中的实测，来评价空调器气流组织性能。
结论
本文介绍了以房间空调器气流组织性能评价方法。
空调器气流组织性能的评价，可以从气流特性、声学性能和能效等方面进行，可以通过室内检测和测量，以及实际环境中的实验测试，来评估空调器气流组织性能。
中型会议室气流组织的数值模拟研究的开题报告摘要：在大型活动、报告、讲座等场合，为了保持空气的流通，对中型会议室气流组织的研究成为一个重要的课题。
本研究拟采用数值模拟的方法，对中型会议室的气流组织进行探究。
通过建立有限体积法的数值模型，结合计算流体动力学（CFD）方法，综合考虑室内热量传递、空气混合和流动等因素，在不同条件下模拟温度、速度和湿度等物理量的变化。
本研究的目标是获取中型会议室内不同区域空气流动的特点，探究整个会议室的空气分布规律，分析室内的热舒适度和空气质量，并寻找优化室内气流组织的方法，为中型会议室的舒适性和安全性提供科学的参考。
1 课题研究背景和意义中型会议室是举办各种规模的会议、展览、讲座等活动的重要场所，为了保证会议室内的空气质量和热舒适度，需要探究其气流组织特点。
而传统的经验式或推导公式所得的结果往往并不能捕捉到会议室内复杂的气流变化情况。
因此，建立中型会议室气动模型，通过数值模拟实验，可直观反映会议室内气流组织的特点，对于评价室内的热舒适度、气流的分布规律、室内空气质量等问题有着非常重要的意义。
2 研究方法本项目拟采用结合有限体积法的计算流体动力学方法，对中型会议室的气流组织问题进行数值模拟研究。
首先，根据室内的布局及其空气流动特性，建立物理模型。
采用模拟实验和数值模拟两种方法，通过室内空气质量浓度分布、空气平均速度和温度分布、热舒适度等关键指标，来评价会议室的气流组织质量。
其次，采用有限体积法进行建模，确定边界条件。
有限体积法是一种数值计算方法，它以离散化的有限体积为计算基本单元，通过离散积分方程来近似地求解流场等问题。
将计算区域离散化为三维网格，以每个控制体为基本单元来进行求解。
利用解析方法或隐式迭代法求解控制体之间的通量和通量积分，最终解得整个流场的分布规律。
最后，通过数值模拟实验来探究中型会议室内不同区域空气流动的特点，包括空气速度、温度和湿度等物理量的变化，以及会议室内的热舒适度和空气质量。
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。
