用CFD方法进行空调房间置换通风的模拟.ppt

用CFD方法进行空调房间置换通风的模拟 报告人:闫军威 唐广栋 指导老师:钱宇 陆恩锡教授 汇报概要 设计背景及任务 设计方案 设计步骤 模拟结果分析与优化 结论 设计背景 传统的空调方式是基于稀释原理的。它向室内送入温度、污染物浓度比较低的空气，来稀释室内空气，从而使房间的各项参数维持设计标准。置换通风(Displacement Ventilation)是在北欧积累了20年实际成绩基础上产生的，它最早在工业厂房中用以解决室内的污染物控制问题，后来在民用建筑，如办公室、会议厅、剧院等建筑中被广泛采用。置换通风是基于自然对流原理的。置换通风的送风口通常靠近地板，新鲜空气由送风口直接进入工作区，并在地板上形成一层较薄的空气池，在室内的热源(人员及设备)作用下产生向上的对流气流。排风口设在房间的上方，以利于尽可能多的排除最热的、污染物浓度最高的部分空气，让人体等发热源产生的余热，余湿和污染物只停留在房间顶部，而居住区域保持清洁环境。 设计任务 本设计主要考察均匀的气流与温度场两方面 满足房间温度要求，夏季室内20℃；且整个房间温度场分布均匀，竖直方向上，人体脚部与头部温差要小，避免因此造成的不舒适感 人体活动区域的风速小于0.5m/s，且气流场均匀而稳定 设计方案 用CFD方法对传统送风方式和置换通风方式的空调房间的气流组织进行模拟和优化，得到不同情况下的温度场和速度场，并对送风量、温度、及风口的布置进行讨论。 设计步骤 1、设计参数： 房间尺寸：长*宽*高=6*4*3 风口尺寸：0.6*0.3 送风温度：15oC 室内设计温度：23oC 模型建立 控制方程 假设空气在房间内流动时为稳态不可压缩流体,这一过程可以用连续方程、动量守恒方程来描述, 在直角坐标系中表示为 ： （1）连续性方程： 控制方程 动量守恒方程 Y分量： 动量守恒方程 Z分量： 控制方程 能量守恒方程： 边界条件及相关因素考虑 在不考虑人体的空态下进行 前、后和左面的墙体作为内墙 右面的墙体作为外墙 每个灯具负荷为60W 模拟结果 一、传统送风方式 1、温度场 2、速度场 二、置换通风 1、底送风 温度场 速度场 2、侧送风 温度场 速度场 分析讨论及结果 （1）采用传统送风方式的空调房间，大部分工作区域的温度都在24℃到26 ℃ 之间，并且工作区垂直温差不超过3 ℃，满足人体舒适要求；但是在风口下方风速较大，人员不宜长时间停留； （2）置换通风是将新鲜空气直接低速送入工作区，在热源的对流作用下实现温度分层。温度下低上高，工作区的温度场比较均匀； （3）置换通风更多的体现了以人为本的设计理念，把室内的控制对象从原来室内全空间改为人员活动空间； （4）置换通风方式可以减少送风量，实现节能目的，对高大空间建筑更能显示其优势。 * （2）动量守恒方程：x分量 *