电梯轿厢厢内热舒适性的研究

摘要

电梯轿厢的主要功能是运送乘客，运行速度和安全性能是电梯的两个重要的性能指标，随着人们生活水平的提高，轿厢厢内的热舒适感觉也将成为电梯的一个重要性能指标。要提高轿厢厢内的热舒适性，就需要对厢内气流进行合理的组织，使厢内的温度场和速度场分布合理。目前国内外尚无人对此课题进行系统的研究。
　　本文首次采用数值模拟计算和试验相结合的方法对典型电梯轿厢厢内的温度场、速度场进行了研究。结合电梯轿厢的传热和传质机理以及轿厢的几何外型，建立了温度场、速度场仿真的数学模型、物理模型和几何模型。采用计算流体力学(CFD，Computational Fluid Dynamics)软件Airpark对典型电梯轿厢进行了多种方案的数值模拟。
　　目前关于电梯轿厢厢内温度场、速度场试验方法尚没有标准，本文参照电梯规范和有关通风标准，根据电梯轿厢的自身特点，系统的提出了电梯轿厢厢内温度场、速度场的试验方法，并在环境舱中进行了轿厢热舒适性试验。
　　通过对计算和试验结果的分析，证明了本文提出的计算方法和边界条件是正确的。通过对轿厢厢内的温度场、速度场变化规律的研究，对典型电梯轿厢厢内的通风系统进行了优化设计，提出了优化方案。该优化方案对于改进电梯轿厢厢内的通风系统，提高厢内的热舒适性提供了理论和技术上的依据。
　　通过数值模拟和试验结果的对比分析，说明数值计算方法是研究电梯轿厢厢内温度场、速度场的一种有效方法，采用数值模拟计算方法可以比较精确的模拟轿厢厢内温度场、速度场的分布情况。该方法对于研究其它型号的电梯轿厢有实际的意义。

目录

电梯轿厢厢内热舒适性的研究

THE STUDY OF THERMAL COMFORT IN ELEVATOR COMPARTMENT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的来源、目的和意义

1.1.1 课题的来源

1.1.2 课题的目的和意义

1.2 国内外的研究现状

1.2.1 电梯轿厢的通风方式

1.2.2 电梯竖井的通风方式

1.3 本文研究的主要内容和方法

1.3.1 数值计算方法研究

1.3.2 试验与试验方法研究

1.3.3 热舒适性评价方法

1.4 论文预期成果

第2章 电梯轿厢内热舒适性的确定

2.1 概述

2.2 空气品质的定义、评价指标及影响因素

2.2.1 空气品质的定义

2.2.2 空气品质的主、客观评价

2.2.3 影响空气品质的因素

2.3 影响人体热舒适性的因素及评价指标

2.3.1 影响热舒适环境的因素

2.3.2 风速对热舒适性的影响

2.3.3 热平衡与舒适性方程

2.3.4 影响舒适环境的评价指标

2.4 本章小结

第3章 电梯轿厢通风形式数值模拟分析

3.1 工程背景

3.1.1 夏季通风设计参数

3.1.2 轿厢内通风方案

3.2 数值模拟计算方法

3.2.1 轿厢的模拟特点

3.2.2 数值模拟相关参数确定

3.2.3 物理模型描述

3.2.4 紊流方程选择

3.2.5 假设条件

3.2.6 标准k-ε模型控制方程

3.2.7 网格的划分

3.2.8 风口模型的简化

3.2.9 数值模拟方法

3.3 数值模拟结果分析和讨论

3.3.1 轿厢内的流态特征

3.3.2 轿厢的温度场特征

3.3.3 厢的压力场特征

3.3.4 厢内典型参考点的模拟数据

3.3.5 轿厢内通风存在的问题

3.4 本章小结

第4章 电梯轿厢内通风形式的改造分析

4.1 轿厢内通风方式的改进方案

4.1.1 方案设计原理

4.1.2 方案设计及比较

4.1.3 可行性方案设计

4.2 可行性方案研究与分析

4.2.1 方案一模拟结果与分析

4.2.2 方案二模拟结果与分析

4.3 两种送风方案的比较

4.4 本章小结

第5章 电梯轿厢通风改造形式的试验分析

5.1 试验内容和目的

5.2 试验方法

5.2.1 实验原理

5.2.2 试验设备介绍

5.2.3 轿厢内通风设备介绍

5.2.4 实验方法与步骤

5.2.5 试验数据处理方法

5.2.6 试验方法分析

5.3 试验仪器

5.4 厢内热舒适性试验

5.4.1 试验台设备

5.4.2 测点布置和编号

5.4.3 实验结果

5.5 试验结果分析与处理

5.5.1 比较法

5.5.2 热舒适性PMV 法

5.6 本章小结

第6章 电梯竖井通风形式的研究

6.1 电梯井道的特点

6.2 电梯竖井的通风意义和功能

6.3 电梯竖井的通风方式

6.3.1 自然通风方式的研究

6.3.2 机械通风方式的研究

6.3.3 混合通风方式的研究

6.4 本章小结

结论

参考文献

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢