环境模拟实验室内部温度场、速度场的研究

摘要

本文以某沙漠环境模拟实验室为研究对象，通过数值模拟和实验研究相结合的方法对实验室内部温度场、速度场进行研究，验证了使用数值模拟这一方法预测环境实验室内温度场、速度场分布的可行性。 数值计算部分采用了专用软件Airpak，通过建立k-ε双方程紊流模型对所研究问题进行求解。在网格划分时，为了更为精确的描述实验室内部的温度、速度的分布情况，对灯阵(太阳模拟器)处的网格进行加密处理。此外，在模拟和实验中，均通过改变灯阵高度来实现沙漠地区太阳辐射的变化，并且通过改变风机出口风速来模拟野外不同的风速条件，温度与速度分布情况以及太阳辐射值。然后，在实验室内部选取特征截面，并在截面上布点进行实测，得到温度场、速度场的分布以及太阳辐射值。最后，将实测结果与模拟结果进行了比较分析。 从模拟和实验的结果中发现，当灯阵高度为2.5m，风机出口风速为1m/s时，温度以及速度分布较为均匀。当风速提高到2m/s时，气流短路现象开始明显出现，风机出口处扰动加强，室内热量不能被有效的排出。当风速增加到4m/s时，短路现象更为明显。当灯阵高度为2m时，气流短路现象在风机出口风速达到4m/s时才开始明显出现。同时，还发现调节风机出口风速值对太阳辐射的影响可以忽略，只是随着灯阵高度的升高，辐射值明显的降低。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:主要符号表

声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

2数值计算的理论基础

3 Airpak软件介绍

4模型的建立及数值求解

5模拟与实验的对比

6结论

致谢

参考文献

附表