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某超高层建筑多联式空调室外机布置气流组织模拟分析

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总第４ 第３９ ｌ卷 ３Ｉ ７＿ 期 ２ ’ 了
描
计 算机 应用 与 Ｉ Ｔ技术 动 已发 展 充分 ， 流动 已恢 复 为无
建 筑物 阻 碍时 的正 常流 动 ， 出 其
口边 界相 对 压 力 为 ０ 建筑 物 表 ； 面为有 摩擦 的平滑墙 壁 。
３１ 露台 室外机环 境 ．
计算 机应 用与 Ｉ Ｔ技术
某超高层建筑 多联 式空调 室外机 布置气流组织模 拟分析
周俊 杰
（ ｔ 市 建筑 科学 研 究 院 ， 圳 ５ ８ ４ ￣／ １ １ 深 １ ０ ９）
● ● … 。 － ’ ● ● ‘ ‘ ‘ 。 。 。 。 。 。 。 。 ● 。 ● － ● ● ● ‘ ‘ ‘ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ●
： 组 织模 拟 分析 ； 据 分析 结果 对设 计 方案进 行 了优 化 ， 改善 室外机 组 的通 风 环境 ， 根 以 来确 保 空调 ： ： 系统 节能 高效运 行 。该建 筑现 已竣 工 ， 目前 其 多联 式 空调 系统 运行 良好 。 ：
●
●
关 键词 ： 多联 式 空调 ； 气流组 织模拟
案 。三 种布 置方式 的模拟 结果对 比如 下 ： （ ）布置 方式一 ： １ 机组 靠近露 台外 沿 布置 ， 共两 排
裙 楼 部 分 室 外 机 直 接 布 置 在室外 露 台 ， 对露 台位 置 的室 针 外机有 三 种不 同布 置形 式 ， 分别
ｂ）
模 拟其 气 流环境 ， 根据 模 拟结 并
果 ，选 择 最 优 的室 外 机 布 置 方
图 ３ 布 置 方式 三 的温 度 场
ａ
） 风 温度 场 ｂ 回 风 温 度 场 排 ）
高 度进行 变化 。 近地面层 入 口的风速服从 指数分布 按 ：
＝ ｕ。
２ 气 流 解 析 的必 要 性
本工 程在施 工 阶段 ， 甲方 的要 求 ， 应 将原 有 的水 冷
ｆ ／“ １ ＼ Ｚ０
（） １
式 中 一 ｚ高度处 的风速 ， ／； ｍｓ “ 一 参考 高度 处 的风速 ， ／； 。 ｍｓ ｚ 距地 面 的高度 ，ｌ 一 ｒ； ｒ
影 响相 邻上 侧机 组 的 回风 温度 环境 ，导致 产生 气 流短 路， 故有 必要 对本 工程 的室 外机 散热 进 行气 流解 析 ， 并
根 据结果 优 化室外 机 布置方 案 。
３ 气 流 解 析 分 析
１ 项 目概 况
本工程 位于深圳市科技 园 ， 总建筑面积 约 １ ２万 ｍ ，
ｚ。一
空 调系统 整改 为变制 冷剂 流量 多联式 空 调 系统 。此 时 部 分土建 工程 已经施 工完毕 ，要 求必 须 在不 影 响外立
面 的情况 下进行 空调设 计修 改 。 分析 现有土建 条件 ，可 以作 为安 装 室外机 组 的位 置 如下 ： ） 墙 侧原 有 空 调 机 房 内安 装 ； ） 顶 以及 １外 ２屋 避难层 ； ） ３ 裙楼 ３层 、 层 、 露 台。室 外机安 装 于各 ５ ７层 楼层 原有空调 机房 以及避 难 层 内 ，虽 然其 外侧 为百 叶
主 体建 筑 高 １９ 地 上 共 ３ ４ ｍ， ５层 ， 中第 ９层 和第 ２ 其 ４ 层 为避 难层 ， 属一 类高层 办公 建筑 。 首先 按照建 筑平 面建 立一 个 气 流环境 参数 及边 界条 件如 下 ： （） １为使 模拟 计算 接 近实 际情况 ， 考虑 室外 风速 随
文 献 标 识码 ： Ｂ
中 图分 类 号 ： Ｕ ３ Ｔ ８
文 章 编 号 ：０ ６ ８ ４ （ ０ ）１ ０ ０ ９ ０ １０ —４ ９ ２ １ ０ — ０ ４— ３ １
０ 引言
目前 变制 冷剂流 量多联 式 空调 系统 的应 用越 来越 广泛 ， 特别是 应用 在超 高层 建筑 中 ， 了要考 虑 区域划 除 分 以及冷媒 管长 衰减 等 问题 外 ，还要 重 视室外 机 布置 问题 ， 以保证 各室 外机 位置 均有 良好 的通 风环境 。 采用 Ｃ Ｄ模 拟 技 术 可 以对 多 联 式 空调 室 外 机 组 通 风环 境 Ｆ 进行快 速 、 成本 的分 析 ， 文 以某超 高层 建筑 项 目为 低 本 例， 使用 Ｐ Ｏ Ｎ Ｃ Ｈ Ｅ ＩＳ软件 来模 拟 多联 式空 调 室外 机 周 围风环境 ， 通过模 拟结 果来 评价 布置 方案 ， 并 对设 计 进
参 考 高度 ， ｍ；
Ｏ一 反 映地 面粗 糙 程度 的常 数 ， ０２ ／ 取 ．。 依 据公 式 （ ） １ 以及 深圳 市 的气 象参 数 ， 定 室外 夏 设 季 主导 风 向为东 南风 和梯 度风边 界 条件 。 （） ２ 出流面边 界条 件设 定如 下 ： 假定 出流面上 的流
行 优化
结构 ， 室外机 相 当于放 置在 室 内 ， 能会 造成 机 组排 但 可 风不 畅 ， 组本 身 吹 出的热风 被 吸 回 ， 机 致使 回风 温 度超 过 回风极 限温度 ， 而影 响室外 机 的正 常工作 。 从
另外 ，室外 机 在指定 位 置集 中摆 放 （ 如标 准层 机 房 、 台等 位 置 ）低 楼 层 的侧 向排 风 或上 排 风 可能 会 露 ，
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：
摘 要 ： 结合 某超 高层 建 筑 工程 ， 对 各种 多联 式 空调 室外机 的具 体 布 置形 式 ， 行 了气 流 ： 针 进 ： ：
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高大空间气流组织的数值模拟与实验研究

高大空间气流组织的数值模拟与实验研究

高大空间气流组织的数值模拟与实验研究高大空间气流组织分布、预测不同设计方案的空调效果一直是工程设计人员的难题。

随着计算机的高速度化以及计算流体动力学(CFD, Computational Fluid Dynamics)的发展,应用CFD技术模拟预测高大空间气流组织、热舒适以及优化设计方案成为可能。

本文通过采用CFD数值模拟与现场测试相结合的方法对高大空间空调系统的热舒适性与气流组织分布特性进行研究,以期研究结果能对实际空调工程设计具有指导价值。

本研究以北京市某大型公共建筑的高大中庭分层空调为研究对象,根据建筑的实际尺寸及空调设计参数,建立分层空调设计方案下的计算模型,采用PHOENICS软件对分层空调设计方案下的热舒适性和气流组织进行了三维数值模拟研究,并将研究成果应用到实际工程中。

模拟计算运用k -ε两方程紊流模型与SIMPLE算法,近壁区采用壁面函数法考虑墙壁边界条件。

其次,对高大中庭的气流组织评价展开研究,在前人工作的基础上发展和丰富了高大中庭类建筑气流组织的评价方法。

本文针对夏季分层空调设计方案,详细分析了气流组织分布特性,并对不同工况下温度场、速度场的不同影响因素进行了分析。

针对冬季工况探讨了送风角度、送风速度、送风温差、送风间距对室内热环境的影响。

为了进一步验证CFD方法模拟研究的可靠性,对于所研究的高大中庭进行了现场实验测试,并在测试气候条件下进行了数值模拟,以模拟所得结果与实验测试结果作对比,以期能够表明CFD研究方法的正确性和切实可行性。

研究结果表明:1.送风速度的大小对形成稳定的气流隔断面有重要影响,当送风速度在4～4.5m/s时才能够形成稳定的气流隔断面,有效防止非空调区向空调区的热对流。

2.顶部排风对于降低非空调区的温度效果明显,有利于减小非空调区向空调区的传热量,节能效果显著;可是排风量太大会加强空调区与非空调区的热对流,反而会造成能量浪费,对于此类高大中庭,排风比宜控制在30%左右。

高层建筑空气流动场模拟及特征分析

高层建筑空气流动场模拟及特征分析

高层建筑空气流动场模拟及特征分析随着城市化进程的不断加速，高层建筑已经成为现代城市中不可或缺的一部分。

然而，高层建筑空气流动对于居住舒适度和节能方面都有着至关重要的作用。

因此，建筑物内部的空气流动场成为了工程领域中最重要的一个研究方向之一。

空气流动的特性在进行高层建筑空气流动场模拟之前，我们需要先了解空气流动的特性。

空气流动是由于温度、密度和压力的差异所引起的运动。

当室内的温度和湿度不同于室外时，就会在建筑空间内形成气流，特别是在高层建筑中，气流会因层数和高度而受到更大的影响。

比如，在较高的楼层，可能会因气流差异造成“烟囱效应”，其中冷气从建筑物底层流入，然后在顶部升温后排出。

此外，气流在室内的流动方向和速度也会受到建筑物形状、开口和布局的影响。

如窗户、门、通道等，都会影响空气流动在建筑内部的流动路径。

对于不同的建筑结构，其空气流动的特性也会有所不同。

模拟空气流动场对于高层建筑空气流动的研究，常见的手段是进行模拟。

建筑模拟是一种现代化的建筑测试方法，旨在更好地了解建筑的物理特性和性能。

空气动力学模拟（CFD）是一种常见的建筑模拟方法，其依据应用计算流体力学的原理来模拟空气流动的物理现象。

在进行空气动力学模拟时，需要将建筑分割成小块，然后计算每个小块中气体的速度和压力。

通过这些计算，可以得到建筑内的气流速度、温度、湿度等信息。

这些信息可以帮助建筑设计者更好地优化室内环境，以创造更加舒适的居住体验。

分析模拟结果完成空气动力学模拟后，需要对模拟结果进行分析和解读。

这些模拟结果可以帮助我们理解建筑物内部的空气流动特性，从而改善建筑物内部的气候条件。

尤其当设计高层建筑时，必须考虑如何减少或最大限度地利用气流，以获得最佳的居住体验。

此外，分析结果还允许我们了解可能出现的问题，例如建筑物内部的温度梯度或气流在某些区域过慢，导致空气无法循环等。

通过解决这些问题，可以提高建筑的舒适度和节能效果。

结论总的来说，高层建筑空气流动场模拟是建筑工程中重要的研究方向之一。

某高层建筑空调室外机组的散热模拟与优化

某高层建筑空调室外机组的散热模拟与优化

某高层建筑空调室外机组的散热模拟与优化
胡军;王长庆;徐晓环
【期刊名称】《建筑节能》
【年(卷),期】2009(037)010
【摘要】利用CFD数值模拟方法对建筑空调室外机的散热进行模拟,研究了高层建筑中多联机空调室外机的散热对上层设备的影响.对室外不同风速以及室外机不同排列方式进行模拟,分析了室外风速对室外机散热的影响,通过对室外机排列方式的优化,满足了室外机的工作条件.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】胡军;王长庆;徐晓环
【作者单位】同济大学机械工程学院,上海,201804;同济大学同科学院,上
海,200070;同济大学机械工程学院,上海,201804
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
【相关文献】
1.某超高层建筑多联机空调室外机方案CFD模拟及优化 [J], 黄生云;曹源;李晅;裴智超;倪歆海;王双;周进;王求实
2.基于FLUENT的变频中央空调室外机散热风道的优化设计 [J], 蔺勇智
3.某高层建筑设备平台高密度安装空调室外机的散热分析与优化 [J], 张海波
4.学生公寓阳台空调室外机运行热环境模拟与优化 [J], 刘雨;万中硕;谢艳萍;张雯
琦
5.某高层建筑设备平台高密度安装空调室外机的散热分析与优化 [J], 张海波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高大空间建筑室内气流组织分析

高大空间建筑室内气流组织分析

高大空间建筑室内气流组织分析高大空间建筑有其各自的特点，对于体育馆、音乐厅等建筑，其室内气流组织是空调系统设计的重点。

本文结合工程实例，介绍了工程的计算区域及设计参数，围绕垂直温度分布、垂直速度分布、气流分布特点及送风能耗比较这几方面对计算结果进行分析，为高大空间建筑室内环境的改善提供依据。

标签高大空间；建筑室内；设计参数；气流组织；分析随着我国社会经济建设步伐的不断加快，体育馆、音乐厅等高大空间建筑数量日益增加，逐渐成为城市建设的时代标志。

这些建筑具有体积大、围护结构传热量大、人员灯光密集，空调负荷较大等特点，其室内热环境状态参数随时可能发生变化，选取合理的气流组织方式对空调系统的设计有着重要的影响。

大空间气流组织指的是对气流流向和均匀度按一定要求进行组织，主要采用的方式有分层空调、置换通风、地板送风以及碰撞射流，如图1所示。

目前我国建筑室内空调系统的气流组织设计仍处于发展的阶段，并没有完善的理论体系和试验结论。

因此，通过对高大空间建筑室内气流组织的分析，确定合理的气流组织设计，对改善建筑室内的环境具有重要意义。

图1 大空间四种空调方式示意图1 计算区域及设计参数某公共建筑，结构南北对称，计算区域选取北边一半，计算区域层高约12m，占地面积约7450m2，属高大空间建筑。

计算区域按非结构网格划分。

人员工作区（高度0～2m）气流扰动较大，网格较密，非人员工作区网格相对稀疏。

根据FLUENT软件选取RNGk-ε两方程紊流模型，近壁面区域则选用标准壁面函数法，速度-压力耦合采用SIMPLE算法。

边界条件见表1，照明、设备及外墙负荷指标均参照原设计计算书选取，其中人员散热量均布在地面上。

为达到夏季室内人员工作区的要求设计温度25±0.5℃，参考相关文献资料，计算得到四种空调方式各自的设计参数，汇总于表2。

2 结果分析2.1 垂直温度分布不同高度上的平均温度值汇总于图2。

可以看出，四种空调方式都满足人员工作区的设计温度25±0.5℃，且分层效果明显。