非等温竖壁贴附送风气流组织的速度及温度场研究

发布时间：2021-04-10 09:43

一百多年来,通风空调系统的气流组织形式主要是传统的混合式通风和近代的置换式通风为主。为解决两种通风方式存在的缺点和其局限性,李安桂课题组多年来提出并研究了竖直壁面贴附式送风模式。该送风方式具有风口布置不占用工作区的空间,且通风效率、室内空气品质较高,能源消耗较少等优点。课题组前期通过可视化实验、数值模拟和PIV缩尺实验对竖直壁面贴附射流已经做了较多研究。但对于冬季送热风的工况还需要进一步研究。基于全尺寸可视化实验和CFD数值模拟相结合,本文研究了冬季送热风工况条件下,改变送风速度、温度和风口位置对通风空调房间内的速度及温度场分布的影响。主要研究内容包括以下几点:(1)基于对课题组前期研究结论的分析,对冬季送热风时竖壁贴附射流的影响参数进行了研究。(2)搭建冬季送热风工况竖壁贴附射流模式的全尺寸实验模型,给出了轴线速度、轴线温度等射流特性参数计算经验公式。(3)基于冬季送热风工况,对竖壁贴附射流进行了CFD模拟计算,给出了贴附过程中射流轴线速度衰减的表达式,进一步补充完善了实验条件与结论。该研究为竖直壁面贴附射流的工程设计应用提供了理论依据。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU83

文章目录

中文摘要

abstract

主要符号表

1.绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文课题研究内容

1.4 本章小结

2.竖壁贴附射流理论分析

2.1 射流理论基础

2.2 平面自由射流（Plane free jet）理论

2.3 壁面贴附射流（Plane wall jet）理论

2.4 冲击射流（Impinging jet）理论

2.5 竖壁贴附射流模型

2.6 本章小结

3.竖壁贴附射流模式全尺寸实验

3.1 可视化实验装置及测试方案

3.2 送风系统

3.3 测试内容及测点布置

3.3.1 测试内容

3.3.2 测试条件

3.3.3 测点布置

3.4 测试仪器

3.4.1 速度场测试仪器及精度

3.4.2 温场测试仪器

3.5 实验结果分析

3.5.1 可视化实验及流场分析

3.5.2 竖壁贴附射流模式速度场三维测试

3.5.3 竖壁贴附射流模式温度场三维测试

3.6 本章小结

4 竖壁贴附射流数值模拟

4.1 数值计算模型建立及参数设定

4.1.1 计算模型建立

4.1.2 湍流模型选择

4.1.3 边界条件和初始条件设置

4.1.4 模型网格的划分

4.1.5 计算模型的求解

4.2 数值模拟结果验证与分析

4.2.1 可视化实验验证

4.3 数值模拟速度场分析

4.3.1 整场速度场分析

4.3.2 竖壁贴附射流轴线速度

4.3.3 轴线速度衰减

4.3.4 轴线速度轨迹

4.3.5 冬季送热风与等温送风速度场对比

4.4 数值模拟温度场分析

4.4.1 整场温度场分析

4.4.3 冬季送热风与夏季送冷风温度场对比

4.5 排风.位置对竖壁贴附射流模式的影响

4.5.1 速度场分析

4.5.2 下排风轴线速度分析

4.5.3 下排风轴线速度轨迹分析

4.6 本章小结

5 结论

5.1 速度场

5.2 温度场

5.3 本章小结

参考文献

致谢

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