论文部分内容阅读
随着经济的不断发展及人们生活水平的提高,人们对室内空气品质也越来越关注。传统方式的空调系统已经不能完全满足人们对于室内舒适度的要求,地板辐射供冷与置换通风技术已在国内外得到应用,但有不足。将地板辐射和置换通风相结合,充分发挥了各自优势使之具有节能、舒适、美观大方等优点。该复合式空调系统已在欧美发达国家一些项目中应用,而在国内推广较晚,该系统不仅适用于一些空间大、跨度高的公共建筑和厂房,而且对于小空间也适用。因此,本文根据地板辐射供冷与置换通风原理,运用CFD技术对采用该复合空调系统的办公室房间进行数值模拟,着重分析空调房间的舒适性和节能效果,优化设计方案,并通过实验对模拟结果进行了验证。本文以某办公室为研究对象,建立了物理模型及数学模型,通过采用CFD技术对室内热舒适性进行数值模拟。首先计算空调房间冷负荷,根据热舒适要求设定室内空气的设计参数:然后计算不同工况下送风温度、速度和地板辐射温度,模拟得出了不同工况下速度场、温度场,通过分析人体周围区域的温度场、速度场,以及人面部区域风速大小,结合PMV与PPD热舒适指标,获得最优的组合方式,并通过实验方法对最佳工况进行了验证;然后着重分析了某一参数变化时对室内热力分层高度与热舒适度的影响。研究结果表明,房间内送风温度为22-24℃,地板辐射温度为23-24℃,送风速度小于0.25m/s时,满足0.1-1.1m高度处温度差小于3℃的要求,但舒适度水平有所不同;提高送风温度或者增大送风量,热力分层的高度会增加;地板温度对温度梯度的影响最大,送风温度对温度梯度的影响大于送风速度变化产生的影响,进而指导空调设计时选择合理、最佳的空调供冷参数。将地板辐射供冷变换成顶板辐射供冷后,与置换通风相结合,顶板承担的负荷量与地板承担负荷相同情况下,对比两种复合空调系统的CFD模拟结果,计算结果表明两者有着相似的温度梯度及气流组织形式,但在舒适度方面采用地板辐射要稍优于顶板辐射方式。并且地板辐射供冷可与冬季采暖系统共用一套管路,从而节省了投资。在相同的供冷条件下,地板辐射下置换通风系统有一定优越性。本文采用模拟计算方法,并通过实验对设计方案进行了验证,可以为该复合空调系统的推广应用提供理论依据和设计参考,同时可基于热舒适有效指导气流组织设计,对于提高室内空气质量及节能有一定现实意义。