竖壁贴附通风与置换通风、混合通风气流组织性能比较
发布时间：2022-02-09 01:03
室内通风空调系统末端装置的气流形式直接影响室内人员的热舒适。合理、高效的气流组织,不仅耗能少,还能实现舒适的热环境。现如今,混合通风和置换通风被广泛采用,但是也分别存在着通风效率低和占用有效空间等问题。贴附通风方式在一定程度上可以取二者之长,避两者之短,形成较为合理、高效的气流组织。但是对于三种通风气流组织效果的评价对比,以及采用贴附通风方式时,冬季送风速度如何确定,还有待进一步研究。本文以一典型建筑空间（长×宽×高分别为5.2 m×3.7 m×3.0 m）为例进行分析,研究竖壁贴附通风与置换通风、混合通风气流组织的有效性。分别建立了竖壁贴附通风、置换通风和混合通风的数值模拟模型,在相同建筑空间及热源条件下,对三种气流组织夏季工况所营造的室内风速场、温度场以及垂直温度梯度、吹风感、通风效率、速度、温度不均匀系数以及PMV-PPD指标进行对比分析。研究结果表明,混合通风、置换通风以及竖壁贴附通风均适用于夏季空调工况,且混合通风用于较大负荷（如80 W/m2）情况时室内通风效果更佳,置换通风用于较小负荷（如40 W/m2）时通风效果较好,贴附通风...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同通风气流
西安建筑科技大学硕士学位论文9图2.1竖壁贴附通风工作区范围根据JGJ/T347-2014《建筑热环境测试方法标准》行业标准，空气干球温度、空气流速的测点布置应符合规定：对于被测对象为四边形平面房间，房间面积大于16m2但小于30m2时，应取房间平面最长的对角线作为布点定位线，并应在其3等分点处布点[68]。本文研究对象的平面面积为19.24m2，在上述规范要求的测点基础上，为满足气流组织评价参数分析，在工作区范围内布置9条测线，如图2.2所示。(a)室内空气参数测线(b)测线平面图图2.2测点布置图2.2空调环境的气流组织评价指标本节在已有的常用气流组织评价指标的基础上，筛选出同时可用于评价混合、置换以及竖壁贴附通风三种气流组织的空调工况的五个评价指标，作为后文比较三种气流组织的基矗（1）垂直温度梯度在空调环境中，送风往往与室内空气存在温差，或者房间存在热源，导致垂直方向存在温度差异，即存在垂直温度梯度。从舒适角度而言，人体头部与脚踝之间的垂直温度差应控制在一定范围内。国际标准ISO[69]规定A、B、C（舒适度
西安建筑科技大学硕士学位论文11（4）吹风感吹风感是指由空气流动引起的人体所不希望的局部冷感。由于空气温度和风速引起人体局部冷感，从而导致人体不舒适感觉，它是室内某点热舒适的一个评价指标[74]。Fanger等研究者发现，湍流强度对人体吹风感的敏感性影响较大，尤其是在中性-冷环境下[74]。可采用吹风感指数DR（Draftratingindex）预测在一定环境条件下吹风感导致人体不舒适的比例。目前被国际标准采用，应用较广泛的预测模型是Fanger基于50名测试者的回应给出的热中性环境中的关系式，由静态（static）和动态（dynamic）两部分组成，静态部分反应人体整体的热损失，动态部分反应气流紊流强度对人体吹风感的影响[74-75]，式（2-3）给出了吹风感导致的预测不满意度（吹风感指数）与风速、温度及湍流强度之间的关系[74]：staticdynamic0.620.62u0.62u3.14340.050.37(340.05340.050.373.14DRDRDRtuuItutuuI(2-3)式中u—空气平均流速，m/s；t—空气温度，℃；Iu—湍流强度，无量纲；空气流速表示为平均速度u与脉动速度u"之和：，uuu"则有："2uuIu。（5）热舒适评价指标PMV/PPD图2.3所示为人体与周围环境的相互热作用过程。M指人体的代谢率，反映了人体新陈代谢化学反应释放能量的速率。人体代谢的产能一部分用于人体对外界的做功W；人体的净产热M-W可以通过皮肤表面（qsk）和呼吸（qres）转移到周围环境中，剩余热量或不足的热量S会导致人体温度升高或下降[76-77]。图2.3人体与周围环境之间的相互热作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]置换通风及混合通风下室内空气环境多指标数值评价[J]. 赵福云,程盼,张东东. 武汉大学学报(工学版). 2018(09)
[2]风口位置对气流组织的影响[J]. 刘云苹,孙宇飞,万阳. 区域供热. 2018(04)
[3]室内气流运动对热舒适性影响因素的分析[J]. 丁勇花,狄育慧. 洁净与空调技术. 2014(03)
[4]典型送风方式下室内流场分布规律的数值研究[J]. 施孝增,倪丹,高乃平,吴家正,胡军,陈旭. 洁净与空调技术. 2011(03)
[5]从设计原理及运行工况特性分析置换通风的节能[J]. 李强民,饶良平. 制冷空调与电力机械. 2004(02)
[6]末端装置特性对置换通风工作区速度场与温度梯度的影响[J]. 马仁民. 暖通空调. 2003(03)
[7]置换通风原理、设计及应用[J]. 李强民. 暖通空调. 2000(05)
[8]置换通风几个问题的讨论[J]. 马仁民,连之伟. 暖通空调. 2000(04)
[9]置换通风的热舒适分析与评价[J]. 孟广田,李强民. 建筑热能通风空调. 2000(01)
[10]下部送风房间空气温度分布的预测[J]. 赵鸿佐,李安桂. 暖通空调. 1998(05)
硕士论文
[1]曲率效应对圆柱贴附通风模式气流组织特性影响的研究[D]. 陈厅.西安建筑科技大学 2018
[2]工作区壁面多向贴附射流的气流组织特性初步研究[D]. 刘静雪.大连理工大学 2018
[3]竖壁贴附射流加导流板通风方式模拟及其在猪舍、温室大棚环境控制中的应用[D]. 要聪聪.西安建筑科技大学 2017
[4]圆型柱面贴附送风模式气流组织特性及通风效果研究[D]. 孙翼翔.西安建筑科技大学 2017
[5]碰撞射流与混合通风系统在高大空间的供暖效果分析[D]. 陈杰.东华大学 2017
[6]比较STAR-CCM+与ANSYS Fluent模拟封闭空间气流组织的差异[D]. 邹颖.天津大学 2017
[7]非等温竖壁贴附送风气流组织的速度及温度场研究[D]. 王瑞乐.西安建筑科技大学 2015
[8]室内吸风口附近流场的数值研究[D]. 袁欣.重庆大学 2014
[9]不同送风方式下室内热舒适性与污染物分布特征[D]. 潘李丹.东华大学 2014
[10]广州地区办公室置换通风空调的应用研究[D]. 彭昕.广州大学 2012
本文编号：3616090
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同通风气流
西安建筑科技大学硕士学位论文9图2.1竖壁贴附通风工作区范围根据JGJ/T347-2014《建筑热环境测试方法标准》行业标准，空气干球温度、空气流速的测点布置应符合规定：对于被测对象为四边形平面房间，房间面积大于16m2但小于30m2时，应取房间平面最长的对角线作为布点定位线，并应在其3等分点处布点[68]。本文研究对象的平面面积为19.24m2，在上述规范要求的测点基础上，为满足气流组织评价参数分析，在工作区范围内布置9条测线，如图2.2所示。(a)室内空气参数测线(b)测线平面图图2.2测点布置图2.2空调环境的气流组织评价指标本节在已有的常用气流组织评价指标的基础上，筛选出同时可用于评价混合、置换以及竖壁贴附通风三种气流组织的空调工况的五个评价指标，作为后文比较三种气流组织的基矗（1）垂直温度梯度在空调环境中，送风往往与室内空气存在温差，或者房间存在热源，导致垂直方向存在温度差异，即存在垂直温度梯度。从舒适角度而言，人体头部与脚踝之间的垂直温度差应控制在一定范围内。国际标准ISO[69]规定A、B、C（舒适度
西安建筑科技大学硕士学位论文11（4）吹风感吹风感是指由空气流动引起的人体所不希望的局部冷感。由于空气温度和风速引起人体局部冷感，从而导致人体不舒适感觉，它是室内某点热舒适的一个评价指标[74]。Fanger等研究者发现，湍流强度对人体吹风感的敏感性影响较大，尤其是在中性-冷环境下[74]。可采用吹风感指数DR（Draftratingindex）预测在一定环境条件下吹风感导致人体不舒适的比例。目前被国际标准采用，应用较广泛的预测模型是Fanger基于50名测试者的回应给出的热中性环境中的关系式，由静态（static）和动态（dynamic）两部分组成，静态部分反应人体整体的热损失，动态部分反应气流紊流强度对人体吹风感的影响[74-75]，式（2-3）给出了吹风感导致的预测不满意度（吹风感指数）与风速、温度及湍流强度之间的关系[74]：staticdynamic0.620.62u0.62u3.14340.050.37(340.05340.050.373.14DRDRDRtuuItutuuI(2-3)式中u—空气平均流速，m/s；t—空气温度，℃；Iu—湍流强度，无量纲；空气流速表示为平均速度u与脉动速度u"之和：，uuu"则有："2uuIu。（5）热舒适评价指标PMV/PPD图2.3所示为人体与周围环境的相互热作用过程。M指人体的代谢率，反映了人体新陈代谢化学反应释放能量的速率。人体代谢的产能一部分用于人体对外界的做功W；人体的净产热M-W可以通过皮肤表面（qsk）和呼吸（qres）转移到周围环境中，剩余热量或不足的热量S会导致人体温度升高或下降[76-77]。图2.3人体与周围环境之间的相互热作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]置换通风及混合通风下室内空气环境多指标数值评价[J]. 赵福云,程盼,张东东. 武汉大学学报(工学版). 2018(09)
[2]风口位置对气流组织的影响[J]. 刘云苹,孙宇飞,万阳. 区域供热. 2018(04)
[3]室内气流运动对热舒适性影响因素的分析[J]. 丁勇花,狄育慧. 洁净与空调技术. 2014(03)
[4]典型送风方式下室内流场分布规律的数值研究[J]. 施孝增,倪丹,高乃平,吴家正,胡军,陈旭. 洁净与空调技术. 2011(03)
[5]从设计原理及运行工况特性分析置换通风的节能[J]. 李强民,饶良平. 制冷空调与电力机械. 2004(02)
[6]末端装置特性对置换通风工作区速度场与温度梯度的影响[J]. 马仁民. 暖通空调. 2003(03)
[7]置换通风原理、设计及应用[J]. 李强民. 暖通空调. 2000(05)
[8]置换通风几个问题的讨论[J]. 马仁民,连之伟. 暖通空调. 2000(04)
[9]置换通风的热舒适分析与评价[J]. 孟广田,李强民. 建筑热能通风空调. 2000(01)
[10]下部送风房间空气温度分布的预测[J]. 赵鸿佐,李安桂. 暖通空调. 1998(05)
硕士论文
[1]曲率效应对圆柱贴附通风模式气流组织特性影响的研究[D]. 陈厅.西安建筑科技大学 2018
[2]工作区壁面多向贴附射流的气流组织特性初步研究[D]. 刘静雪.大连理工大学 2018
[3]竖壁贴附射流加导流板通风方式模拟及其在猪舍、温室大棚环境控制中的应用[D]. 要聪聪.西安建筑科技大学 2017
[4]圆型柱面贴附送风模式气流组织特性及通风效果研究[D]. 孙翼翔.西安建筑科技大学 2017
[5]碰撞射流与混合通风系统在高大空间的供暖效果分析[D]. 陈杰.东华大学 2017
[6]比较STAR-CCM+与ANSYS Fluent模拟封闭空间气流组织的差异[D]. 邹颖.天津大学 2017
[7]非等温竖壁贴附送风气流组织的速度及温度场研究[D]. 王瑞乐.西安建筑科技大学 2015
[8]室内吸风口附近流场的数值研究[D]. 袁欣.重庆大学 2014
[9]不同送风方式下室内热舒适性与污染物分布特征[D]. 潘李丹.东华大学 2014
[10]广州地区办公室置换通风空调的应用研究[D]. 彭昕.广州大学 2012
本文编号：3616090
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