综合体育训练馆类建筑比赛大厅气流组织设计与分析

摘要

高大空间建筑气流组织是空调系统设计的难点。像体育馆这样的高大空间，比赛厅的温度、湿度、速度等参数是非常重要的，合理的室内参数不但能够使运动员和观众感到舒适，而且这些参数对所进行的比赛有重要的影响。像羽毛球、乒乓球这类的小球如果风速过大，超过允许的风速，则小球将会在空中受到影响。所以室内空调参数尤其是比赛场区风速的大小对综合体育馆空调设计是重点也是难点。由于室内空气分布受到很多因素的影响，故揭示其分布规律存在一定难度。近年来，随着计算机的发展和广泛应用，数值求解的能力越来越高，这就为直接以流体力学计算气流组织创造了条件。“计算流体力学”(Computational Fluid Dynamics)是伴随着计算机的出现而兴起的一门新的科学，因此利用CFD模拟方法对气流组织进行数值模拟方兴未艾。
　　本文利用CFD模拟软件，对某一体育训练馆气流组织进行模拟分析。建立了冬季、夏季分层空调侧送下回，冬季、夏季上送下回四种通风方案的气流组织形式的模型。在对物理模型和数学模型理论分析和假设的基础上，边界条件采用k-ε模型结合壁面函数法进行处理，运用k-ε模型和SIMPLE方法对室内气流组织进行数值模拟。
　　基于数值模拟结果，本文主要将分层空调系统和上送下回空调系统进行系统的对比，结果表明，夏季侧送下回分层空调系统能够满足大球（如篮球、排球）比赛要求，且与上送下回式空调系统相比具有较好节能效果，但比赛区的风速大于0.2m/s，所以不能用于小球（如羽毛球、乒乓球）比赛时使用。故夏季进行小球比赛时，可以采用改变送风量，降低送风速度。冬季两种气流组织形式均可满足大小球比赛的要求，而上送下回式空调系统节能效果较侧送下回分层空调系统好些。同时，分析了气流组织的优缺点，具有现实意义。

目录

综合体育训练馆类建筑比赛大厅气流组织设计与分析

DESIGN AND ANALYSIS OF AIR DISTRIBUTION IN COMPETITION HALL IN COLISEUM

摘要

Abstract

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 课题研究目的及意义

1.3 国内外的研究现状

1.4 本课题研究的对象及内容

第2章 体育训练馆气流组织设计与计算方法

2.1 比赛大厅气流组织要求

2.2 体育馆常见气流组织形式

2.3 气流组织设计计算方法

2.4 本章小结

第3章 流场数值模拟的理论与方法

3.1 模拟方法简介

3.2 雷诺时均模型介绍

3.3 模型选择

3.4 控制方程的离散

3.5 方程求解

3.6 CFD模拟软件Airpak简介

3.7 本章小结

第4章 体育训练馆气流组织设计与计算

4.1 体育训练馆设计概况

4.2 体育馆空调系统冷负荷计算

4.3 体育馆空调系统气流组织模拟参数计算

4.4 本章小结

第5章 体育训练馆气流组织CFD模拟结果分析

5.1 模型的建立

5.2 体育训练馆侧送下回气流组织模拟

5.3 体育训练馆上送下回空调系统模拟

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢