用CFD方法改進室內(nèi)氣流組織設(shè)計方案ppt課件

1、用用CFD方法改良室內(nèi)氣流組織設(shè)計方法改良室內(nèi)氣流組織設(shè)計 設(shè)計者：設(shè)計者： 龍建佑龍建佑 李學(xué)波李學(xué)波 指點教師：錢宇指點教師：錢宇陸恩錫陸恩錫前前 言言概述概述 1 設(shè)計義務(wù)設(shè)計義務(wù) 2 研討背景研討背景 關(guān)于關(guān)于CFD方法方法 目前室內(nèi)非等溫送風(fēng)氣流組織設(shè)計現(xiàn)狀及其問題目前室內(nèi)非等溫送風(fēng)氣流組織設(shè)計現(xiàn)狀及其問題 3設(shè)計方案設(shè)計方案模型建立模型建立 1 幾何模型幾何模型 2 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 3 控制方程控制方程 4 邊境條件邊境條件模擬結(jié)果與分析模擬結(jié)果與分析 1 夏季全負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布夏季全負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 2 夏季半負荷，采

2、用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布夏季半負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 3 夏季半負荷，采用斜向上夏季半負荷，采用斜向上45送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布結(jié)論結(jié)論 側(cè)面送風(fēng)側(cè)面送風(fēng)設(shè)計義務(wù)設(shè)計義務(wù)用用CFD方法對非等溫側(cè)送風(fēng)室內(nèi)空氣速方法對非等溫側(cè)送風(fēng)室內(nèi)空氣速度場、溫度場進展數(shù)值模擬，分析變風(fēng)量系度場、溫度場進展數(shù)值模擬，分析變風(fēng)量系統(tǒng)在部分負荷工況下，由于送風(fēng)速度較小，統(tǒng)在部分負荷工況下，由于送風(fēng)速度較小，射流遭到射流遭到 “下墜力的影響導(dǎo)致部分溫、速下墜力的影響導(dǎo)致部分溫、速度分布不合理，影響對人體熱溫馨覺得的情度分布不合理，影響對人體熱溫馨覺得

3、的情況，最后提出利用況，最后提出利用CFD改良非等溫送風(fēng)氣流改良非等溫送風(fēng)氣流組織設(shè)計的方法。組織設(shè)計的方法。設(shè)計方案設(shè)計方案 在本設(shè)計中選擇長在本設(shè)計中選擇長寬寬高高6米米6米米3.5米米的辦公室空調(diào)房間進展模擬。的辦公室空調(diào)房間進展模擬。 q算例選擇算例選擇q設(shè)計及優(yōu)化方法設(shè)計及優(yōu)化方法a) 根據(jù)實踐情況建立幾何模型和數(shù)學(xué)模型；根據(jù)實踐情況建立幾何模型和數(shù)學(xué)模型； b) 利用利用Fluent程序?qū)δＰ瓦M展模擬和預(yù)測，調(diào)查氣流流程序?qū)δＰ瓦M展模擬和預(yù)測，調(diào)查氣流流型以及任務(wù)區(qū)參數(shù)溫度，速度分布情況；型以及任務(wù)區(qū)參數(shù)溫度，速度分布情況； c) 在上述模擬完成后，對存在在上述模擬完成后，對存在“

4、冷風(fēng)下墜的問題進冷風(fēng)下墜的問題進展分析，提出改良措施；展分析，提出改良措施；d) 對改良后的情況進展模擬，比較改良后的氣流流型對改良后的情況進展模擬，比較改良后的氣流流型以及任務(wù)區(qū)參數(shù)溫度，速度分布情況。以及任務(wù)區(qū)參數(shù)溫度，速度分布情況。設(shè)計內(nèi)容一設(shè)計內(nèi)容一模型建立模型建立一、幾何模型一、幾何模型房間尺寸：房間尺寸：6m*6m*3.5m二、數(shù)學(xué)模型二、數(shù)學(xué)模型在本設(shè)計中采用規(guī)范在本設(shè)計中采用規(guī)范k 模型，它經(jīng)證明適用模型，它經(jīng)證明適用于模擬室內(nèi)氣流流動這種高雷諾數(shù)的情況。于模擬室內(nèi)氣流流動這種高雷諾數(shù)的情況。三、控制方程三、控制方程1延續(xù)性方程：延續(xù)性方程： 0iixu）（2動量方程：動量方程

5、： 3能量方程：能量方程： TetgxuxuvvxxUUxpzjijjitjjjij)()(pvjtpjjjCqxTvCkxxTU)()(四、邊境條件四、邊境條件 本設(shè)計將人員熱負荷等效于在地板中心有本設(shè)計將人員熱負荷等效于在地板中心有3米米6米米均勻熱負荷，均勻熱負荷，q66.6W/m2夏季全負荷和夏季全負荷和q33.3 W/m2夏季半負荷。天花板上有四盞燈，每盞燈功夏季半負荷。天花板上有四盞燈，每盞燈功率率60W。前、后、左側(cè)墻體為內(nèi)墻，右側(cè)墻體為外墻。前、后、左側(cè)墻體為內(nèi)墻，右側(cè)墻體為外墻X0m處的熱流密度為處的熱流密度為q30 W/m2夏季全負荷夏季全負荷和和q10 W/m2夏季半負荷

6、。房間頂部燈具負荷為夏季半負荷。房間頂部燈具負荷為460W。 送風(fēng)口為三個送風(fēng)口為三個0.04m1.00m的條縫風(fēng)口，中心線距的條縫風(fēng)口，中心線距天花板天花板0.22m，回風(fēng)口為兩個，回風(fēng)口為兩個0.15m0.50m的矩形回風(fēng)的矩形回風(fēng)口口,送、回風(fēng)口對稱布置于側(cè)墻和底板。送、回風(fēng)口對稱布置于側(cè)墻和底板。設(shè)計內(nèi)容二設(shè)計內(nèi)容二 模擬結(jié)果與分析模擬結(jié)果與分析一、夏季全負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布一、夏季全負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 1、溫度場、溫度場2、速度場、速度場1、溫度場、溫度場3.2 夏季半負荷，采用變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布夏季半負荷，采用

7、變風(fēng)量程度送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布2、速度場、速度場1、溫度場、溫度場3.3 夏季半負荷，采用斜向上夏季半負荷，采用斜向上45送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布送風(fēng)時，室內(nèi)溫度及速度分布 2、速度場、速度場 從圖中可以看出，除房間風(fēng)口處風(fēng)速較大外，其他部分區(qū)域的風(fēng)速可以在0.25m/s以下，滿足人體的溫馨要求。 同時，由于采用斜向上45送風(fēng)時，“冷風(fēng)不會很快下墜至任務(wù)區(qū)，室內(nèi)溫度及速度分布得到明顯改善。這樣的氣流組織方式會使得部分溫、速度分布更均勻，對人體熱溫馨覺得較為有利。 4.結(jié)論結(jié)論 對于變風(fēng)量系統(tǒng)在部分負荷工況下，由于對于變風(fēng)量系統(tǒng)在部分負荷工況下，由于送風(fēng)速度較小，射流遭到送風(fēng)速度較小，射流遭到 “下墜力的影響導(dǎo)下墜力的影響