天津和黄项目温度场模拟.docVIP

天津和黄项目温度场模拟 █ 程卓明 根据前期沟通结果，我司重新调整和黄天津公寓外机散热的计算机模型如下： 按目前房型考虑，机组， 根据传热学和流体力学原理，温度差导致空气密度差而引起的空气自然对流使得热空气形成上升热气流，低层热空气上升后，可能与高层空调回风形成短路，造成高层空调回风温度升高。因此本公司采用采用CFD流体动力学数值模拟软件进行空调外机与环境的温度场的模拟，对48层楼房空调以及周围空气的流场与温度场进行全尺寸模拟。应贵公司要求，分别模拟了无风情况与可能最恶劣的风向条件，即风朝凹槽内部吹，与空调送风温度相对。 在模型中，设置流动为紊流，粘性模型采用K-ε模型，空气比重满足BOUSSINESQ假设，开启换热模型，考虑重力影响和自然对流。在边界条件（boundary condition）的设置中，设定5HP外机风量5400M3/H，3HP外机风量3000M3/H，大气温度为35℃（天津市室外环境温度33.4℃），风向如上图所示；二台外机分别设定为内热源(Source Term-Energy)，其散热量按照下述方法求取： 5HP外机制冷量14KW,额定功率5.4KW,根据逆卡诺循环，室外机的冷凝热是14+5.4＝19.4KW；3HP外机制冷量8KW,额定功率3.1KW,其室外机的冷凝热是8+3.1＝11.1KW。 下面分别取环境风速0 m/s（无风）和2.6m/s的风速区间为例，所有外机全开情况下的外机散热情况模拟及分析如下： ①风速为0m/s（无风） 左边的色带表明不同颜色对应的温度值。 从整体温度场纵剖图可以看出，无风情况下，空调外机送风吹向凹槽外侧，上升过程中，大部分散失到周围大气中，对高层回风影响较小；最高楼层部分，由于有大气冷空气通过凹槽顶部开口补充进凹槽，因此回风更加改善，不存在顶层回风恶劣的问题。 以下为无风情况下，靠近顶层的部分楼层空气温度场纵剖面细节： 以下为靠近顶层楼层温度场横剖面细节： 通过以上各图温度场可以看出，无风情况下，各楼层空调室外机回风温度在36～38℃左右，比较理想，满足空调运行条件。 ②风速为2.6 m/s，风向为吹向凹槽内部，即与空调送风方向相反，温度场整体模拟结果纵剖图如下所示： 自然风吹向凹槽后，很大一部分被分流到凹槽两侧，剩下的一部分吹到凹槽内。空调送风为热风，在吹向外侧大气上升后，一部分被分流到两侧的自然风带走，另外一部分被进入凹槽的风顶回凹槽。因此在这种情况下，凹槽内的整体温度高于无风情况，空调回风也因此升高，送风温度也有升高。 这时，最顶层部分楼层的温度场需要特别关注，下图为最高几层的温度场，可以看出，空调送风对回风的影响较大，凹槽内空调回风温度在38～40℃，比无风情况要高一点，仍然在本公司空调产品正常运转的范围内。 下图为顶层部分楼层温度场横剖面，可以看出，迎面自然风遇到建筑物后，向两侧分流，带走空调送出的热风。 凹巢内任意层二外机温度场 总结 从上面各图可以看出，当凹巢内空调外机同时开启时（这种最恶劣情况比较少）不管在什么风速段，凹巢内的温度都在36-40℃范围内，外机的换热情况比较理想。 综上所述，按模型模拟的空调外机布置，在实际使用中能保证外机的回风温度和换热效果，能够保证空调的正常运转，能为业主提供舒适的生活环境。 2