西安某孵化车间蒸发冷却设备通风降温效果的数值模拟

发布时间：2017-10-29 23:32

  本文关键词：西安某孵化车间蒸发冷却设备通风降温效果的数值模拟

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【摘要】：大空间厂房的通风降温问题一直备受关注,因为空间大,通风降温所需的风量和冷量也很大,因此系统也较为庞大。如果想满足人体工作舒适度要求、满足室内工艺运作环境条件要求,则能耗损失较大。蒸发冷却技术,是一项绿色无污染,同时能耗小的一种通风降温技术。蒸发冷却设备通过运用水蒸发带走多余的热量,相对于机械制冷来说,能耗小了很多,同时也较少对大气的污染。相对于普通的自然通风,其具有高效、可控性。夏季对西安某一孵化车间进行多次连续测量,采集室内热环境参数,分析数据可得该车间的热物理特性。室内空气为放热体,室内平均温度高于围护结构温度,也高于室外温度。随着太阳辐射的变化,透明屋面成主要散热面,其他墙体都是吸热体,室内温度分布不均匀,南面透明屋面下温度高高于北面不透明屋面下温度,且温度随着高度的增加而升高。室内的热环境状况严重影响工人的身体健康及工作效率,说明自然通风已经无法满足室内环境要求,需要改进孵化车间室内的通风降温方式。用实测数据作为验证依据,对该车间进行CFD建模模拟。改变边界条件,调整计算公式,获得与实测数据显示相近的模拟结果。证明,建立的模型可以用于孵化车间热环境的预测和分析。在已经通过验证的建模型上布置蒸发冷却设备进风口,利用CFD软件进行优化设计,模拟温度场、速度场,对加入蒸发冷却设备后车间内热环境进行预测。通过对方案及模拟结果的分析,选四台AJL60-FH100A设备,风口布置在东墙时,通风降温效果最好。为以后研究关于高大空间厂房通风降温方式的方法提供理论依据。
【关键词】：通风降温 蒸发冷却 数值模拟 高大车间 试验研究
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB49
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景和意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究意义12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国内学者研究现状12-14
• 1.2.2 国外学者研究现状14-15
• 1.3 研究的内容和方法15-18
• 2 孵化车间室内热环境测试与分析18-26
• 2.1 工程概况18-20
• 2.1.1 孵化车间简介18-19
• 2.1.2 背景环境介绍19-20
• 2.2 测试过程20-21
• 2.2.1 测试工具20-21
• 2.2.2 测点布置21
• 2.2.3 测试方法21
• 2.3 测试结果分析21-25
• 2.3.1 室内外温度测试结果分析22-23
• 2.3.2 室内外湿度测试结果分析23-25
• 2.3.3 室内外风速测试结果分析25
• 2.4 小结25-26
• 3 孵化车间自然通风数值模拟及模型验证26-42
• 3.1 模拟软件简介26-27
• 3.2 孵化车间自然通风模型建立27-33
• 3.2.1 孵化车间物理模型建立27-28
• 3.2.2 孵化车间数值模型建立28-33
• 3.3 数值模拟计算33-37
• 3.3.1 计算区域网格划分33-35
• 3.3.2 定义边界条件35-37
• 3.4 计算结果与分析37-39
• 3.5 试验数据验证模拟结果39-41
• 3.6 小结41-42
• 4 孵化车间蒸发冷却通风降温方式的设计优化42-58
• 4.1 设备选型42-44
• 4.1.1 孵化车间内负荷计算42
• 4.1.2 蒸发冷却设备选型42-44
• 4.1.3 出风口布置44
• 4.2 模拟优化设计方案44-56
• 4.2.1 风口布置在东墙室内热环境数值模拟及分析45-48
• 4.2.2 风口布置在北墙室内热环境数值模拟及分析48-51
• 4.2.3 风口布置在西墙室内热环境数值模拟及分析51-53
• 4.2.4 降低设备成本可行性分析（减少一台设备）53-55
• 4.2.5 最优方案选取55-56
• 4.3 小结56-58
• 5 结论与展望58-60
• 5.1 主要结论58
• 5.2 研究的不足和课题展望58-60
• 参考文献60-66
• 作者攻读学位期间发表学术论文清单66-68
• 致谢68

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本文编号：1115146