高大空间建筑应用分层空调技术具有显著的节能效益与经济效益,而目前,国内外对一定区域有温度控制要求、具有典型大空间建筑特征的精密加工厂房分层空调应用研究并不多见。本文利用建筑环境模拟软件和计算流体力学分析软件,对精密加工厂房分层空调负荷特性、分层气流组织进行了研究,总结出精密加工厂房分层空调负荷组成、计算特点、影响因素以及各种工况下室内气流组织的分布情况。研究以重庆地区某精密加工厂房为基础,首先利用建筑环境模拟软件对其负荷计算方式、全年动态负荷分布特性、能耗与负荷影响因素等进行分析研究。在此基础上,根据建筑的实际几何尺寸,通过合理的假设,建立了适合于求解大空间建筑空气分布特性的计算模型,并通过模拟计算对比验证了模拟计算方法准确可靠;随后采用计算流体力学分析软件分别对夏季、冬季分层空调气流组织分布进行了三维数值模拟研究。计算中流动控制方程为N-S方程,紊流模型为RNG k-ε两方程模型,采用有限容积法离散计算区域,近壁区采用壁面函数法考虑墙壁边界条件,并使用迎风差分格式,速度-压力耦合采用SIMPLE算法。本文针对精密加工厂房工艺要求,在夏季、冬季,分别对分层空调室内气流组织分布情况进行模拟计算分析,并利用温度、速度均匀性指标和能量利用系数指标,着重讨论了设备周围一定区间范围内气流温度、速度分布的均匀性;然后,针对夏季工况和冬季工况,分别讨论了设备参数、送风气流参数、风口参数各因素对工艺要求控制区域的环境影响,并根据精密加工厂房空调负荷特性和室内环境影响因素的分析结果,对厂房布置和气流组织设计提出一些适用的建议。研究结果表明:在精密加工厂房中,夏季采用分层空调技术应用有望得到37.9%的节能效益;在夏季、冬季设计工况下,设备周围一定区域范围内,气流分布均匀性良好,采用分层空调基本能满足设计条件下精密加工厂房对工艺的要求,在冬季工况下,采用热风幕供暖具有一定的节能效益: