基本信息
- 项目名称：
- 空调房间气流温度场仿真与分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过实验和数值仿真分析空调房间气流分布，提出较合理的空调参数的设置、舍内人员安排和空调开始工作时候的工况选择。
- 详细介绍：
- 利用Fluent软件对空调房间的气流分布进行模拟仿真，然后与实验测出舍内各观测点的温度对比，验证模拟模型的正确性。通过改变送风参数计算出的气流分布进行数值模拟结果，对模拟结果分析，总结出较合理的人员位置布置和送风参数，为空调房间人员位置的布置和送风参数的设置提供理论依据。通过室内温度随时间的变化可以为节能研究提供参考。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 得出较合理的送风参数使室内气流分布较均匀，减少不必要的能量损耗；提高舍内人员的热舒适性。 基本思路：1.建立仿真模型；2.通过实验测温验证模型的合理性；3.通过改变模型中送风参数得出气流分布图；4.分析气流分布特点，得出结论。
科学性、先进性及独特之处
- 随着CFD软件的不断发展，利用CFD来模拟空调问题的研究显著增多，清华大学的赵彬等用Fuent很好地做出空调房间仿真模型，并验证了其合理性。数值仿真与传统实验方法相比，节省了时间和实验经费。以往的关于式空调多研究稳态下的温度、速度等气流场的分布，我们的独特之处在于加入了非定常的模拟分析，为气流场的研究提供了合理的建议。
应用价值和现实意义
- 为改善室内气流分布状况提供合理的建议，并为空调分布规划和设计布局提供适当的指导，从而实现房间空调系统的优化设计。良好的气流组织有利于人体健康，提高工作效率。气流分布不均匀的情况会使室内温度场不均匀，也造成了能源的浪费。对气流场的仿真模拟分析能为对室内物体的摆放以及人员办公位置的分布提供指导性的建议，提高室内人员办公时的热舒适性，对节能研究有重要意义。
学术论文摘要
- 本课题介绍了如何运用CFD(Computational Fluid Dynamics)即计算流体动力学技术对日常生活中的一些现象进行数值模拟,着重阐述Fluent软件在暖通空调领域中的应用。以天花板嵌入式空调环境下的气流组织为例,分析室内气流组织的变化及其分布情况，并运用Fluent软件对室内气流速度场和温度场的影响进行了数值模拟，分析研究了室内空气在不同送风参数下的速度和温度分布规律，找出室内物体摆放的最佳位置及范围以满足室内不同位置的人的热舒适性需求，进而减少不必要的能耗，达到节能减排的作用。
获奖情况
- 正准备发表一篇论文，并于6月1号给上海某国际会议投稿。
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 连之伟,刘蔚巍.空调房间气流组织与人体热舒适[J].建筑热能通风空调,2006,25(5):22-26. [2] 巨永平,马九贤.气流运动及其与热舒适关系研究的进展与评述[J].暖通空调,1999,29(4):27-30. [3] 章宇峰.自然通风与建筑热模型耦合模拟研究[C].学位论文.清华大学,2004. [4] 戴源得,陈扬华,杜海存.制冷空调节能技术探讨[J].节能技术,2001,19（4）:22-24. [5] 张静,张军.浅析空调系统节能[J].邮电设计技术,2006,12:57-58. [6] Noh K C,Han C W,Oh M D.Effect of the airflow rate of a ceiling type air-conditioner on ventilation effectiveness in a lecture room[J].International Journal of Refrigeration,2008,31(2),180-188. [7] Noh K C,Jang J S,Oh M D.Thermal comfort and indoor air quality in the lecture room with 4-way cassette air-conditioner and mixing ventilation system[J].Building and Environment,2007,42(2),689—698. [8] 周燕蕊,俞炳丰,赵蕊.空调器送风参数对房间速度场和温度影响的计算模拟和试验研究[J].制冷与空调,2004,4(3),37-41. [9] 陶文铨.数值传热学[M].第二版.西安:西安交通大学出版社,2001. [10] 周邦宁.中央空调设备选型手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
同类课题研究水平概述
- 西安交通大学周艳蕊等针对嵌入式空调器工作的房间,建立空气流动的三维紊流数学模型，对不同送风参数下的气流场和温度场做了计算,并对计算结果进行分析。上海交通大学陈晨等以温度不均匀系数、速度不均匀系数和能量利用系数作为气流组织评价指标，对嵌入式空调室内机的气流组织进行了实验研究，并专门对其送风口处速度分布进行测量。
