喷口侧送风及新型散流器顶送风方式下室内气流组织的实验与模拟研究

摘要

随着社会经济的快速发展，人们在室内工作和学习的时间逐渐增加，对室内工作环境的要求也逐步提高。室内空气品质的好坏对人们的身体健康和工作效率有着至关重要的影响，而良好的室内气流组织能改善室内空气品质，因此，有效且合理的气流组织对人们的生活环境和健康状况具有重要意义。尤其是在目前空调能耗逐渐增加、空气污染日益严重、能源匮乏的情况下，室内气流组织的合理布置对降低空调能耗、满足房间热舒适性、节约能源意义重大。
　　本文主要利用长安大学市政与暖通实验中心的全尺寸中央空调与风口空气动力性能综合实验平台，在夏季工况下的标准气流试验房间，针对喷口侧送风和新型散流器顶送风方式的室内气流组织进行了实验与模拟研究。
　　利用实验室实测法对喷口侧送风方式在不同风机频率（送风量）下进行了无回风情况和一次回风情况的室内温度场和速度场的实验研究，分析了室内的热舒适性和气流组织的合理性，并对比了风量和回风的不同对室内气流组织产生的影响，得出空调房间的温度场和速度场受送风参数的影响较大，靠近回风口处的气流受回风压力的影响较大；针对新型散流器顶送风方式在灯板关闭与开启情况下对室内温度场的影响进行了对比分析，实验得出灯板开启仅比灯板关闭时温度高出0.1K，模拟得出灯板开启仅比灯板关闭时温度高出0.01K，可以认为新型散流器灯板关闭或开启对温度无影响，同时对一定送风量下的室内温度场和速度场进行了实验测量，最后分析了室内的热舒适性和气流组织的合理性。
　　利用计算机数值模拟法对侧送喷口和顶送新型散流器建立了实际结构下的送风口模型，并与简化模型进行对比，得出根据实际结构建立的送风口模型更能精确的反映出送风气流通道和送风口周围的气流分布情况，能正确反映贴附射流对房间温度场和速度场的影响；针对建立的中心实验房间全尺寸模型，利用实验实测得出的数据对喷口侧送风和新型散流器顶送风方式在不同风量下的室内气流组织进行了数值模拟，形象的反映出房间的气流组织形式，将得到的模拟结果与实验结果进行对比，得出模拟结果与实验结果吻合较好，确认了模型的正确性，同时分析了室内气流组织的合理性并提出了房间气流分布形式的优化方法。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 计算流体动力学简介及其在暖通空调领域中的应用

1.3 国内外研究现状

1.4 研究的必要性及本论文主要研究内容

1.5 本章小结

第二章 空调房间气流组织

2.1 风口形式

2.2 空调房间气流组织形式

2.3 气流组织评价标准

2.4 本章小结

第三章 室内气流组织实验研究

3.1 实验系统及实验设备

3.2 实验过程及分析

3.3 本章小结

第四章 计算模型的建立及数值模拟

4.1 物理模型的建立

4.2 数值模拟过程

4.3 模拟结果

4.4 本章小结

第五章 实验与模拟的对比分析

5.1 侧送风无回风工况下实验与模拟的对比分析

5.2 侧送风一次回风工况下实验与模拟的对比分析

5.3 顶送风一次回风工况下实验与模拟的对比分析

5.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢