用CFD方法改進室內(nèi)氣流組織設(shè)計PPT課件講義

用CFD方法改進室內(nèi)氣流組織設(shè)計前言概述

1設(shè)計任務(wù)

2研究背景關(guān)于CFD方法目前室內(nèi)非等溫送風氣流組織設(shè)計現(xiàn)狀及其問題

3設(shè)計方案模型建立

1幾何模型

2數(shù)學模型

3控制方程

4邊界條件模擬結(jié)果與分析

1夏季全負荷，采用變風量水平送風時，室內(nèi)溫度及速度分布

2夏季半負荷，采用變風量水平送風時，室內(nèi)溫度及速度分布

3夏季半負荷，采用斜向上45°送風時，室內(nèi)溫度及速度分布結(jié)論側(cè)面送風設(shè)計任務(wù)

用CFD方法對非等溫側(cè)送風室內(nèi)空氣速度場、溫度場進行數(shù)值模擬，分析變風量系統(tǒng)在部分負荷工況下，由于送風速度較小，射流受到“下墜力”的影響導致局部溫、速度分布不合理，影響對人體熱舒適感覺的情況，最后提出利用CFD改進非等溫送風氣流組織設(shè)計的方法。設(shè)計方案

在本設(shè)計中選擇長×寬×高（6米×6米×3.5米）的辦公室空調(diào)房間進行模擬。

算例選擇設(shè)計及優(yōu)化方法a)根據(jù)實際情況建立幾何模型和數(shù)學模型；b)利用Fluent程序?qū)δＰ瓦M行模擬和預(yù)測，考察氣流流型以及工作區(qū)參數(shù)（溫度，速度）分布情況；c)在上述模擬完成后，對存在“冷風下墜”的問題進行分析，提出改進措施；d)對改進后的情況進行模擬，比較改進后的氣流流型以及工作區(qū)參數(shù)（溫度，速度）分布情況。設(shè)計內(nèi)容（一） 模型建立一、幾何模型 房間尺寸：6m*6m*3.5m二、數(shù)學模型 在本設(shè)計中采用標準k－ε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。三、控制方程 （1）連續(xù)性方程：

（2）動量方程：（3）能量方程：四、邊界條件

本設(shè)計將人員熱負荷等效于在地板中心有3米×6米均勻熱負荷，q＝66.6W/m2（夏季全負荷）和q＝33.3W/m2（夏季半負荷）。天花板上有四盞燈，每盞燈功率60W。前、后、左側(cè)墻體為內(nèi)墻，右側(cè)墻體為外墻（X＝0m處）的熱流密度為q＝30W/m2（夏季全負荷）和q＝10W/m2（夏季半負荷）。房間頂部燈具負荷為4×60W。送風口為三個0.04m×1.00m的條縫風口，中心線距天花板0.22m，回風口為兩個0.15m×0.50m的矩形回風口,送、回風口對稱布置于側(cè)墻和底板。設(shè)計內(nèi)容（二）模擬結(jié)果與分析一、夏季全負荷，采用變風量水平送風時，室內(nèi)溫度及速度分布1、溫度場2、速度場1、溫度場3.2夏季半負荷，采用變風量水平送風時，室內(nèi)溫度及速度分布2、速度場1、溫度場3.3夏季半負荷，采用斜向上45°送風時，室內(nèi)溫度及速度分布2、速度場

從圖中可以看出，除房間風口處風速較大外，其余部分區(qū)域的風速能夠在0.25m/s以下，滿足人體的舒適要求。同時，由于采用斜向上45°送風時，“冷風”不會很快下墜至工作區(qū)，室內(nèi)溫度及速度分布得到明顯改善。這樣的氣流組織形式會使得局部溫、速度分布更均勻，對人體熱舒適感覺較為有利。

4.結(jié)論對于變風量系統(tǒng)在部分負荷工況下，由于送風速度