基于㶲分析的蒸发冷却空调热舒适研究

摘要

蒸发冷却空调方式运行能耗低，是同供冷量机械制冷系统耗电量的1/3～1/5左右，能效比高，能创造较高室内空气品质。研究该空调方式对实现建筑节能具有重要意义。现阶段系统地对蒸发冷却空调热舒适进行研究的较少，尤其对适用于蒸发冷却空调的热舒适标准研究不足。且大多研究是基于传统稳态标准对热舒适进行评价与预测，所得结果与人体真实热感觉的吻合性有待验证。因此研究适用于蒸发冷却空调的热舒适，有利于蒸发冷却空调的推广。
　　根据现有人体工效与热舒适具有相关关系，当处于热舒适的环境，人体工作效率达到最佳状态的研究结果，提出了从人体工效的角度出发，可以通过分析人体(火用)损与室内热环境的关系，从而得到室内人体热舒适与室内环境的联系。可用于分析蒸发冷却空调热舒适。
　　在现有人体(火用)平衡模型基础上，以热力学第二定律为基础,重新完整推导及简化了人体(火用)平衡模型。简化得到的模型避免了现有人体(火用)平衡模型普遍的过于繁琐，且各自采用的热力学模型具有很大差别的缺点。
　　构建了乌鲁木齐地区典型办公建筑模型，计算了夏季在室内设计温度为19～31℃下的13个设计工况下的室内热湿负荷，并在焓湿图上分别对采用侧送风的蒸发冷却空调与传统机械制冷空调的送风参数进行计算，得到不同工况下两种空调方式的送风温度与送风量。
　　以ANSYS14.5软件作为模拟工具，对13个室内设计温度工况下两种空调方式的室内温度场与空气流速场进行了模拟分析，得到了两种空调方式不同工况下距地面1.1m与0.5m下的室内温度及流速场。
　　简化了Gagge的二节点模型，利用MATLAB编程对简化后的二节点模型进行模拟计算,分别得到19～31℃下的13个室内设计工况蒸发冷却空调与传统空调的人体进入房间后稳态时的人体核心温度Tcr与皮肤温度Tsk。
　　利用MATLAB编程对人体(火用)模型进行计算，分别得到13个设计工况下对应距地面1.1m与0.5m平面下的人体(火用)损与对应PMV值,利用MATLAB编程拟合(火用)损与(火用)流曲线，分析变化趋势及不同空调方式与不同距地高度下的变化。利用(火用)损与室内设计温度的拟合结果，对蒸发冷却空调室内热舒适与室内温度的关系进行分析，以此给出乌鲁木齐地区办公建筑蒸发冷却空调最佳室内设计温度。

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目录

第1章 绪论

1.1课题研究背景以及研究目的意义

1.2国内外研究综述

1.3 本论文的研究内容

第2章 人体?模型构建及简化

2.1 室内环境与人体?平衡模型构建

2.2 室内环境与人体?平衡模型的数学描述及简化

2.3 本章小结

第3章典型办公室建筑模型构建及其负荷及送风参数

3.1 构建典型办公室建筑模型

3.2 空调负荷计算

3.3 蒸发冷却空调及传统空调送风参数计算

3.4本章小结

第4章 典型办公室温度场、空气流速场数值模拟

4.1 CFD数值模拟的理论基础

4.2 物理模型、前提假设及边界条件设置

4.3蒸发冷却空调数值模拟

4.4传统空调数值模拟

4.5 本章小结

第5章 二节点热平衡模型简化及求解

5.1 二节点热平衡模型构建及数学描述

5.2 二节点模型的简化

5.3 二节点模型求解

5.4 本章小结

第6章 基于?模型蒸发冷却空调与传统空调热舒适拟合、对比及分析

6.1 1.1m平面处蒸发冷却空调及传统空调热舒适拟合分析

6.2 0.5m平面处蒸发冷却空调及传统空调热舒适拟合分析

6.3 基于?模型蒸发冷却空调与传统空调热舒适对比分析

6.4 本章小结

结论

参考文献

附录 二节点模型MATLAB程序

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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