个性化送风条件下人体热舒适研究

摘要

在今天的办公环境的最新趋势，根据标准设计的传统的集中式空调系统提供一个单一、均匀的热环境和通风环境满足个人的喜好变得越来越困难。个性化送风将对环境的控制权交给个人，因此每一个人都可以根据自己热感觉的喜好调节自己工作区的环境。因此，个性化送风渐渐成为研究的热点。
　　首先，本文对热竖壁自然对流边界层内的温度、速度分布进行模拟，并与分析解作比较。通过对比分析，可以得出人体与周围环境自然对流换热时边界层中最大平均速度。
　　然后，探讨了在常规空调提供的稳态环境下，个性化送风对人体热舒适的影响。在不同的背景温度、送风温度以及送风速度等边界条件下，对人体的周围的热环境进行了数值模拟，比较分析了人体的热舒适性指标PMV。我们得知在采用工位送风后，在相同的送风温度下，背景温度越高，同一人体的舒适度所需的送风速度就越大，但较高的送风速度会产生吹风感，因此建议工位送风速度不宜太高。同时，通过方差分析送风参数对个性化送风系统工作区热舒适性的影响，发现送风速度是影响工作区热舒适的最显著的因素。因此，在设计系统的送风参数时首先要考虑送风量的调整，以高风速来提高热舒适度。
　　最后，对动态送风做了初步的介绍，根据人体暴露时间设定瞬态数值模拟的时间。分析在局部送风期间人体皮肤温度的变化以及在停止送风后人体皮肤温度的变化，并提出了间歇送风的频率。
　　与传统空调系统相比，在保证人体热舒适性的前提下，个体送风可以适当提高送风温度和背景环境温度；也可以采用―送-停-送-停‖的动态空调送风方式，分析个体送风对人体健康、办公效率、节能效果的影响。

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主要符号表

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和研究意义

1.2 国内外工位空调的研究现状

1.3 课题研究内容以及研究方法

第二章 自然对流换热以及边界层数值模拟

2.1 自然对流边界层方程

2.2 竖直平壁常物性层流自然对流的相似解

2.3 自然对流边界层数值模拟

2.4 本章小结

第三章 稳态环境下个性化送风人体热舒适研究

3.1 Airpak软件简介

3.2 计算模型的建立

3.3 热舒适评价指标

3.4 方差分析[54-55]

3.5 模拟分析

3.6 本章小结

第四章 非稳态环境下人体热舒适的初步探讨

4.1 动态热环境的研究概况

4.2 吹风暴露时间

4.3 非稳态送风数值模拟

4.4 动态条件下人体表面皮肤温度分析

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要学术成果

致谢