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1、,用CFD方法改进室内气流组织设计,设计者：龙建佑 李学波 指导教师：钱宇陆恩锡,前 言,概述 1 设计任务 2 研究背景 关于CFD方法 目前室内非等温送风气流组织设计现状及其问题 3设计方案模型建立 1 几何模型 2 数学模型 3 控制方程 4 边界条件模拟结果与分析 1 夏季全负荷，采用变风量水平送风时，室内温度及速度分布 2 夏季半负荷，采用变风量水平送风时，室内温度及速度分布 3 夏季半负荷，采用斜向上45送风时，室内温度及速度分布结论,侧面送风,设计任务,用CFD方法对非等温侧送风室内空气速度场、温度场进行数值模拟，分析变风量系统在部分负荷工况下，由于送风速度较小，射流受到“下坠力
2、”的影响导致局部温、速度分布不合理，影响对人体热舒适感觉的情况，最后提出利用CFD改进非等温送风气流组织设计的方法。,设计方案,在本设计中选择长宽高（6米6米3.5米）的办公室空调房间进行模拟。,算例选择,设计及优化方法,a)根据实际情况建立几何模型和数学模型；b)利用Fluent程序对模型进行模拟和预测，考察气流流型以及工作区参数（温度，速度）分布情况；c)在上述模拟完成后，对存在“冷风下坠”的问题进行分析，提出改进措施；d)对改进后的情况进行模拟，比较改进后的气流流型以及工作区参数（温度，速度）分布情况。,设计内容（一）模型建立,一、几何模型,房间尺寸：6m*6m*3.5m,二、数学模型,
3、在本设计中采用标准k 模型，它经证明适用于模拟室内气流流动这种高雷诺数的情况。,三、控制方程,（1）连续性方程：,（2）动量方程：,（3）能量方程：,四、边界条件,本设计将人员热负荷等效于在地板中心有3米6米均匀热负荷，q66.6W/m2（夏季全负荷）和q33.3 W/m2（夏季半负荷）。天花板上有四盏灯，每盏灯功率60W。前、后、左侧墙体为内墙，右侧墙体为外墙（X0m处）的热流密度为q30 W/m2（夏季全负荷）和q10 W/m2（夏季半负荷）。房间顶部灯具负荷为460W。送风口为三个0.04m1.00m的条缝风口，中心线距天花板0.22m，回风口为两个0.15m0.50m的矩形回风口,送、
4、回风口对称布置于侧墙和底板。,设计内容（二）模拟结果与分析,一、夏季全负荷，采用变风量水平送风时，室内温度及速度分布,1、温度场,2、速度场,1、温度场,3.2 夏季半负荷，采用变风量水平送风时，室内温度及速度分布,2、速度场,1、温度场,3.3 夏季半负荷，采用斜向上45送风时，室内温度及速度分布,2、速度场,从图中可以看出，除房间风口处风速较大外，其余部分区域的风速能够在0.25m/s以下，满足人体的舒适要求。同时，由于采用斜向上45送风时，“冷风”不会很快下坠至工作区，室内温度及速度分布得到明显改善。这样的气流组织形式会使得局部温、速度分布更均匀，对人体热舒适感觉较为有利。,4.结论 对于变风量系统在部分负荷工况下，由于送风速度较小，射流受到“下坠力”的影响导致局部温、速度分布不合理，影响对人体热舒适感觉的这一传统设计中常见问题，可通过简单改变送风角度加以解决。,Thanks,
