深圳机场旅客卫星厅空调气流组织的CFD模拟分析
基于CFD模拟数据机房气流组织方案的对比分析
2020年第11期Ventilation&air conditioning［通风与空调)基于CFD模拟数据机房气流组织方案的对比分析蒋建云孟庆礼彭琳李洋赵婷婷陆浩(中建一局安装工程有限公司北京102600)摘要：本文以某数据中心为研究对象，利用CFD软件对机房的气流组织和热工环境进行模拟，通过对采用冷通道封闭+地板下送风的送风方案和热通道封闭+吊顶回风两种送风方案下数据机房内温度场、气流流线和机柜进口温度进行对比分析，得出气流组织方案的优缺点，为数据中心的机房空间布局和气流组织方案选择提供理论参考和实践基础.关键词：数据中心气流组织数值模拟方案对比中图分类号：TU834文献标识码：B文章编号：1002-3607(2020)11-0034-03数据中心机房的规模在不断扩大，如今的大型数据中心机房普遍面临设备发热密度高、电力能耗大等问题。
《数据中心设计规范》(GB 50174-2017)规定主机房空调系统的气流组织形式，应采用计算流体动力学(CFD)对主机房气流组织进行模拟和验证巾。
1CFD数值模型建立本文模型对象为某数据中心，利用CFD模拟软件建立数据中心机房模型，并对机房的气流组织进行模拟分析。
数据机房长46.1m,宽40.4m,高7m,面积约1862m2,机架数量为408个，单机柜负载为12kW,IT负载总共为3264kW,机柜采用背靠背方式安装。
机房配置16台额定制冷量为290kW及2台额定制冷量为110kW,风量为80000m3/h的冷冻水空调。
机柜尺寸600mm(W)x1200mm(B) x2500mm(H)的52U机柜，机柜内放置服务器，各机柜安装服务器数量按实际布置，设定两种不同的送风方案，并分别建模。
1.1方案一：无吊顶，封闭冷通道，地板下送风，上部回风(1)机房所需冷风为机房内下送，每个AHU(冷量为290kW)送风口为地板下部出风，回风口设置在AHU后部，整个气流组织为下送后回，AHU分别位于机房东、西两侧的空调间中，空调间与模块机房之间以轻质隔墙隔开，顶部开回风孔。
气流组织分析
气流组织分析_CFD气流组织模拟采用CFD模拟技术可以进行室内外气流组织的模拟分析。
以某超高层建筑项目为例，使用PHOENICS软件来模拟多联式空调室外机周围风环境，并通过模拟结果来评价布置方案，对设计进行优化。
本工程位于深圳市科技园，总建筑面积约12万m，主体建筑高149m，地上共35层，其中第9层和第24层为避难层，属一类高层办公建筑。
首先按照建筑平面建立一个简化模型，并设定建筑室外气流环境参数及边界条件如下：（1）为使模拟计算接近实际情况，考虑室外风速随高度进行变化。
（2）出流面边界条件设定如下：假定出流面上的流动已发展充分，流动已恢复为无建筑物阻碍时的正常流动，其出口边界相对压力为0；建筑物表面为有摩擦的平滑墙壁。
依据模拟分析结果，最终将本工程的室外机组位置优化为：（1）在考虑系统管长衰减合理的范围内，布置部分机组在屋顶以及第9层、第24层避难层，负责邻近楼层空调；（2）标准层室外机组利用原有空调机房，每隔三层安装一组室外机；（3）避难层室外机组布置在北侧、南侧，标准层室外机组布置在西侧、东侧，做到垂直l方向错开。
（4）裙楼在南、北不同朝向露台布置机组，同朝向的只在其中一层露台布置机组。
（5）露台机组按方式一布置，且只布置一排机组。
风冷多联式空调室外机安装位置的通风状况好坏直接影响室外主机的制冷效率，而室外机安装位置的通风环境与多联机的布置方案密切相关。
由上而实例的分析可以看出，结合CFD模拟技术，将有效地指导设计，能改善风冷多联式空调室外机周围的风环境，以保证机组能高效率地运行。
中国建筑科学研究院环境测控优化研究中心在建筑模拟分析领域处于国内领先水平，应用国际先进的计算机模拟仿真软件，对建筑物理环境进行模拟分析，达到优化设计方案，预测方案效果的目的。
应用CFD技术对冬季空调房间气流模拟分析
应用CFD技术对冬季空调房间气流模拟分析摘要：本文应用CFD技术，以方程为基础，对重庆某高校教工宿舍室内的气流在冬季工况条件下进行三维模拟计算（速度矢量）。
并对结果进行了分析，依据通风及空气调节在冬季工况下的标准，对室内气流速度进行评判。
关键词：计算流体动力学数值模拟速度矢量1 概论计算流体动力学简称CFD，是随着计算机技术而出现的一门新学科。
它运用流体动力学的基本原理，通过建立数学物理模型，根据提供的合理的边界条件和参数，可以对空调区域内气流的速度场、温度场、压力场等进行模拟计算。
而室内空气的速度场、温度场又是研究空调房间室内气流组织设计及空调房间室内舒适环境评价的基础。
目前国内，研究人员对室内气流研究主要集中在夏季对房间内空调制冷进行数值模拟，而本文中则以重庆某高校教工宿舍冬季空调房间为模型，对空调制热房间室内气流进行数值模拟。
本文采用三维紊流模型，采用N-S方程，将送风气流与房间形状及障碍物作为一体来考虑，用整体求解法计算了空调房间室内空气流动与传热问题，对空调房间室内气流组织，主要是速度场分布进行了数值模拟。
目前，室内气流分布的研究主要采用三种方法：(1)利用射流原理进行分析和预测；(2)利用相似性原理进行模型试验；(3)利用计算机求解室内气流控制方程组的数值预测方法。
第一种方法由于其局限性目前较少采用。
第二种方法不仅耗费较多的人力、物力和财力．而且在许多情况下，在测量技术的实现上有一定的因难，如测量低速气流的方向和湍流强度。
由于计算机和计算技术的发展，数值预测方法得到了迅速的发展。
本文以重庆某高校教工宿舍在冬季工况下的室内气流为研究对象，在考虑宿舍(根据所处于的地理位置)外界气温以及围护结构及其热工性能、空调系统的制冷、室内人员的散热量等条件的基础上，对室内的气流进行了数值模拟。
2 模型结构根据此教工宿舍的实际情况，建立长5.2m，宽3.2m，高3.2m的宿舍模型，宿舍的平面结构如图1所示、宿舍内有书桌（长1.2m，宽0.5m，高1m），床（长2m，宽0.9m，高0.5m）等障碍物及人员(只考虑人员散热量对空调冷负荷的影响)。
基于CFD技术的酒店客房气流组织模拟及优化分析
基于CFD技术的酒店客房气流组织模拟及优化分析高喜玲;张晓冬【摘要】本文以酒店客房为例,选取典型房间,利用CFD技术进行速度场及温度场的模拟,对比分析装修设计改造前后的空调效果变化,提出不能因迁就装修美观而加大风机盘管规格,应合理选择,避免设备在低负荷下运行,造成能源浪费.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2018(000)019【总页数】3页(P102-104)【关键词】CFD技术;速度场;温度场;空调效果【作者】高喜玲;张晓冬【作者单位】江苏建筑职业技术学院,江苏徐州 221116;武汉正华建筑设计有限公司,湖北武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】TU831.2CFD是一种比较先进的数值模拟技术，这种技术在分析过程中主要采用流体力学理论［1］。
在对系统中的流体状态进行分析的过程中，该技术主要借助计算机强大的计算功能来分析一些特定的数学方程，这些方程主要由流体运动过程中的相关特性参数组成。
CFD在暖通行业中的作用主要有几下几方面：第一，对空调系统服务的所有房间，CFD都能实现对这些密闭空间内气流的优化［2］；第二，这种方法可以较好地用于建筑外环境参数分析；第三，CFD能实现对空调房间空气质量及热环境两方面的仿真；第四，CFD的使用还有助于实现相应空调设备性能的优化分析。
本文主要以某酒店客房为例，利用CFD技术对该客房装修改造前后空调系统的气流组织情况进行模拟及对比分析。
1 项目概况该项目位于江苏省徐州市，是一栋九层的商务酒店，一层为餐厅及酒店大堂，二层为多功能厅，三层至九层为客房部分，酒店大堂下方为地下室，作为设备用房使用。
空调系统设计方案见表1。
表1 空调系统方案系统系统一（24h营业）主要房间功能酒店大堂客房空调系统形式高静压风机盘管+新风风机盘管+新风系统二（11:00—14:00，17:00—20:00）餐饮区风机盘管+新风2 典型客房装修阶段对原空调设计方案的修改酒店客房为套间，空调系统采用新风加风机盘管形式，典型房间选取九层最西面的房间。
深圳前海自贸区某超高层办公大堂精装修空调气流组织CFD模拟分析梁广林
深圳前海自贸区某超高层办公大堂精装修空调气流组织CFD模拟分析梁广林发布时间：2021-09-22T06:22:35.702Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：梁广林何志山江亚楠[导读] 本文结合深圳工程项目实例，利用CFD对挑空大堂的气流组织进行模拟分析，以验证高大空间采用上送风、下回风的气流组织方式是否满足室内所需要的空调效果。
深圳市镒铭机电工程顾问有限公司深圳 518040摘要：本文结合深圳工程项目实例，利用CFD对挑空大堂的气流组织进行模拟分析，以验证高大空间采用上送风、下回风的气流组织方式是否满足室内所需要的空调效果。
关键词大空间气流组织 CFD模拟 CFD simulation analysis of air-conditioning air distribution in a super high-rise office lobby in Shenzhen Qianhai Free Trade Zone By Liang guanglin，He zhishan，Jiang yanan [Abstract] This article combines the Shenzhen project example，uses CFD to simulate and analyze the airflow organization of the empty lobby to verify whether the airflow organization of the upper air supply and the lower return air in the tall space can meet the indoor air-conditioning effect. [Keywords] high-rise office，air distribution，CFD simulation一.引言空调房间的气流组织是否合理，直接影响到房间的空调效果和空调系统的能耗。
CFD模拟空调中流场分布
CFD模拟空调中流场分布摘要：CFD，是一种重要的计算机模拟技术，它是流体学、数值计算方法以其计算机图形学三者结合的产物。
通过CFD技术，我们可以利用计算机分析并显示流场中的现象，从而能在较短的时间内预测流场。
【关键词】CFD 模拟仿真空调问题分析Abstract：CFD，it is an important kind of computer simulation technology，it is fluid，numerical calculation method to the product of the computer graphics combination. By CFD technology，we can use the computer analysis and display the flow field in the phenomenon，which could predict the flow field in a relatively short timeKeywords：CFD simulation，hanging air conditioning，problem analysis.引言CFD相当于在虚拟的计算机中做实验，用模拟仿真实际的流体的流动情况，故CFD为一种现代仿真模拟技术。
它模拟空调中模拟空气在流道中的分布，包括换热器表面的风速分布，进出风口风速分布，气流在房间中的风速分布等。
为设计提供参考，从而节省人力、物力和时间。
CFD模拟设备简单、投资低、计算速度快，计算空间不受限制，完整的资料获取、可模拟多种工况，随着经济的发展和科技进步，CFD仿真技术越来越多应用到各种行业。
1.1建立数学模型空调中空气流动通常为不可压湍流流动，我们采用的数学物理模型为三维不可压的纳维—斯托克斯（N—S）方程。
主要包括连续性方程，动量方程和能量方程，通常用不可压流体的黏性流体流动控制微分方程。
深圳某超高层办公大堂气流组织CFD模拟
深圳某超高层办公大堂气流组织CFD模拟摘要：利用计算流体力学专业软件Fluent airpak 3.0 对某高大空间的空调方案进行气流组织数值模拟，分析其温度场，验证设计气流组织方案。
关键词：高大空间；空调方案；气流组织；数值模拟。
引言随着建筑行业飞速发展，出现了越来越多的大空间或不规则空间，由于空间范围大、体型不规则、气流组织复杂、内部热源多样、影响空间舒适性的因素较多，使得传统的设计往往风量大、冷量大、能耗大，且难以验证气流的合理性。
随着计算机数值模拟的越来越成熟和普及，可以很好的解决了这一问题，从而减少设计成本，降低设计风险，缩短设计周期，避免能源浪费或冷热不均。
1、建筑概况本建筑位于深圳市南山区前海深港现代服务业合作区的桂湾片区南部，为集商业、办公、公寓、酒店于一体的大型综合体，项目总建筑面积大约为75万㎡。
其中，本次分析的超高层办公楼总建筑面积约为8.5万㎡，地上49层，建筑高度212.15m。
2、设计参数室外气象参数：见表1室内设计参数：见表23、办公大堂设计该大堂位于建筑首层，两层通高，层高达到12.4m，净高10.2m，共有西面、北面和东面三面外玻璃幕墙，南侧属于内墙，该房间的平面图如图1所示。
使用浩辰暖通7.2负荷计算软件计算出该大厅夏季负荷为300kW，选用两台28000m3/h的组合式空调机组，空气处理机组位于五层避难层，送回风口位于房间顶棚，上送上回的气流组织形式。
本此研究实在该设计前提下，验证室内温度场是否满足设计要求，气流组织是否合理。
4、数值模拟方法及边界条件4.1三维模型建立，详见图2。
图1 办公大堂空调平面图图2 房间模型4.2 边界条件由于该房间南内墙紧邻空调房间，故假定该处的围护结构是绝热的，与相邻房间不发生热量传递，而西外墙、北外墙、东外墙、地板和天花板均有热量传入房间，故这些维护结构均设置为热流边界条件。
同时，考虑到人体、设备和照明等冷负荷对室内温度场的影响，而人员和设备冷负荷位于房间下部，照明冷负荷则位于房间上部，为简化计算，将人员和设备冷负荷加到地板上，照明冷负荷加到天花板上。
数据中心CFD气流组织模拟方案
数据机房CFD模拟报告一、机房内主要参数 (2)二、三维建模 (5)三、温度场模拟 (8)3.1各截面温度分布图（设定地板高度为Om） (8)3.2机柜及空调通风口温度分布图 (12)四、速度场模拟 (14)4.1房间型空调送、回风流线图 (14)4.2行间空调送、回风流线图 (16)4.3各截面风速、风压分布图（设定地板高度为Orn） (17)4.4各通风地板风量分布图 (18)4.5各机柜通风量分布图 (19)五、模拟结果分析 (19)-S机房内主要参数机房总面积404 r√ （含空调间），高度4.8m.高架地板高度Iπ‰房间型空调数量（7÷2）台（全部热备状态运行），单台空调额定显冷量（回风温度35C o） 160kW,额定风量40000m3∕h,最低运行风量20000m3∕h,下沉式风机，变风量运行，空调尺寸：宽X深X高=2550x1000x200Omm o台房间型空调实际运行参数如下表:24kW,额定风量500OmTh。
空调尺寸：宽X深X高二300x1200x220OmmO台宽列间空调实际运行参数如下表：60Omm 宽列间空调10台（全部运行），单台空调额定显冷量（回风温度35C O ）40kW 1 额定风量 8500m 3∕h o 空调尺寸：宽 X 深 X 高二600x1200x220OmmO机柜尺寸：宽X 深X 高二800x1200x220Omm o10台60Omm 宽列间空调实际运行参数如下表： 8kW 网络核心机柜数量18台, 机柜尺寸：宽X 深X 高二800x1200x220Omn‰12kW 网络核心机柜数量6台,20kW网络核心机柜数量18台，机柜尺寸：宽X深X高二800x1200x220OmmO 总热负载85IkWO通风地板158块，地板通风率50%。
二.三维建模S3In- C - 4 --…0FTTTmmrTmTTmF-■11■11■■≡・IB ■■総QZ ~i® 2 W ⅛曆I 塗 0遶 V W縱 V ∞e 6養 I黑 I->gs ^~ V SS >念 I逑 9毬 9■■■■■■II垃re r：ns R S re πCabinet Power Uiit (W)三、温度场模拟3.1各截面温度分布图（设定地板高度为Om）3.1.1截面高度∙0.2m温度分布图Teaperature (C)保■■■■■■■Ul I HIIHIUIHHHHIL -31. C3.1.2截面高度0.2m温度分布图TemPer&tur石(C) -35-31.5亦 >ΛW PW PaWR Ut∙3 ⅛ftΛd»atw rtfv⅛αMMChfiVMI⅜0M ∣ ⅞tW V∞ I MVadl UN^ UJM*8∣>⅛AM≠ ⅞MU »4tW V2ti lt>v^ r^βW ∖iiSW hSWV fΛΛtfS≤S25S ⅝ FT!⅞S5¾⅞gg !2≡2S≤^22∣ *∙w*g ^茫恒1金处 叱St高曲I 用於 E 3空疸 必国AN 怦7咤勺TellPGrature (C)3.1.4截面高度1.5m 温度分布图Tamperatur Θ (O ∣-35 -31. -28 ∏24.l-21TeinPeratUre (C〉3.1.6截面高度2.5m温度分布图TetnPer(C)Γ3.1.7截面高度3.0m 温度分布图3.1.8整个机房温度云图T⅛wpeτature (C) 「35 r -31. 5 -24.5 L 21 tΛ28TenIPeratUre (C) -35 -* √3.2机柜及空调通风口温度分布图3.2.1机柜通风口温度分布图A322机柜通风口温度分布图BTGmPara⅛-35 N-31.5-28-24.5-f-21 13.2.3空调回风口温度分布图 (C)Temperature*28"1:r%InPeratUre (C)2824.>.<f1-11;好⅛ •I "□-∙∙'½ :-W四、速度场模拟4丄房间型空调送、回风流线图4丄1房间型空调送风流线图31.5 *Temperature (C) -35I-28-24.5-21TeilPeratUre (C)- 35-31.5-2824. 54.1.2房间型空调回风流线图*-TenPeratUre (C)4.2行间空调送、回风流线图TeinPeratUre (C)■卫I I I -31.5”28521TemPeratUre (C)354.3各截面风速.风压分布图（设定地板高度为Om）4.3.1截面高度-0.2m风速分布图VeIOCity (n7s)4.3.2截面高度-0.2m风压分布图NQt Flow (tt∣m 3∕h)47014111882□—575 1011 1444;/• -/√ *w ∙* ∙∙7,-∙,/••/-A./,,.<∙' i •'SimUIated FlOl140 AAirfIOW RsquirGinont Glr3∕h)五、模拟结果分析机房内温度场分布有些不均匀，但无局部过热点情况，最高温度35C。
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15第2期(第38卷总147期)[]摘要 民用机场航站楼空间高大、部分空间上下连通，对室内环境的舒适度要求高；本文通过CFD在深圳机场旅客卫星厅空调气流组织中的模拟研究，分析得出冷气下沉以及室外停机坪对航站楼二次辐射的不利因素是导致室内空间冷量不足的主要原因，该模拟分析结果对航站楼的优化设计具有重要的指导意义。
[]关键词 高大空间；计算流体力学；分层空调；冷气下沉；停机坪二次辐射[][] 中图分类号 TU831 文献标志码A doi ：10.3969/J .ISSN. 1005-9180.2019.02.004何 花（广东省建筑设计研究院，广州 510370）深圳机场旅客卫星厅空调气流组织的CFD 模拟分析收稿日期：2019-4-8作者简介：何花（1970-），女，学士，教授级高级工程师，主要从事暖通空调设计，E -mail :465929976@qq .com ；广东省建筑设计研究院Abstract ：Civil airport terminal has a large space with upper and lower parts connected, which requires a high comfort level of indoor environment. By the CFD simulation of air distribution in air-conditioning in the Satellite Hall of Shenzhen airport, this article concludes that the main reasons for unsufficient cooling of indoor space are the disadvantages of the sink of cold air and the secondary radiation on the terminal from the outdoor apron. The CFD simulation results have significant guidance in the optimal design of the terminal.Keywords : Large Space ；CFD ；Delaminated Air-Conditioning ；Sink of Cold Air ；Secondary Radiation from the Outdoor Apron.CFD Simulation of The Air Distribution in the Satellite Hallof Shenzhen AirportHE Hua（The Architectural Design & Research Institute of Guangdong Province , Guangzhou 510370）0 引言民用机场航站楼属于公共交通建筑，具有空间高大、上下垂直连通情况复杂、人员密度高、停留时间长、舒适度要求高等特点，如何设计合理的空调气流组织、营造舒适的室内热环境，成为暖通空调专业首要的技术重点。
目前多采用计算流体力学（CFD）来解决高大空间的空调气流组织、热环境问题。
1 工程概况深圳机场旅客卫星厅工程总建筑面积约23.5万平方米，建筑最高点高度为27.65m，地上4层，地下1层。
地下1层主要为行李机房、捷运站台及设备管沟；首层主要为远机位候机厅、办文章编号：ISSN1005 - 9180 (2019) 02 - 0015 - 052.2公、设备用房、行李分拣机房及贵宾区；二层主要为到港通廊、中转厅及商业；三层主要为出港大厅、商业；四层主要为高舱旅客休息区、餐饮（如图1）。
该建筑于2018年12月动工，预计2021年底竣工。
2 CFD计算方法2.1 几何模型鉴于建筑本身的对称性及节省篇幅，本文章选取西南指廊的三层候机大厅为研究对象。
根据建筑及空调CAD图纸，建立西南指廊三层候机大厅空调室内模型如图2所示，空间整体近似为长方体空间，其一端连接主楼的内部空间，另一端向建筑外侧伸展（下文简称端头）。
立面设计为玻璃幕墙，屋顶设计长天窗。
空间内部构筑物主要为六个送风风柱及三个商业舱。
靠近幕墙处三层楼板有挑空设计，三层大空间通过该处挑空与二层空间相通。
为减少三层空调送风下沉至二层空间，并结合安全因素及建筑外观、功能需求等考虑，在楼板挑空处设置1.2m玻璃栏杆。
2.2 边界条件（1）夏季室外计算干球温度33.7℃，夏季室外计算湿球温度31.2℃；（2）室内设计温度25℃；（3）维护结构热工参数：屋顶传热系数为20.30W/m .K，玻璃幕墙及屋顶透明部分传热系数2均为1.950W/m .K，南、东、西向玻璃幕墙太阳得热系数为0.22，北向玻璃幕墙太阳得热系数为0.26，屋顶透明部分太阳得热系数为0.14；（4）空调初始方案：本工程采用天正暖通软件（THvac）对三层候机大厅进行逐项逐时夏季冷负荷及送风量计算，根据计算结果得知计算总冷量为2679KW，计算总风量为360000CMH。
对于高大空间，分层空调夏季空调［1］冷负荷经验值为全室空调冷负荷50 %～85 %，为了节约空调的运行费用，候机大厅设置分层空调，空调形式为全空气一次回风空调系统，空调送风口布置在四米高的风柱与商业舱上部，送风距离12~16米左右。
六个送风柱均设单排喷口，每3个端头风柱SW-1~2的总风量为4500 m /h /个*103个，每个中间风柱SW-3~6总风量为4000 m /h /个*10个，其余风量在商业舱上部送出；所有送风口均采用750*250的鼓型喷口。
2.3［2，3］控制方程及模型（1）质量守恒方程：微元体中流体质量的增加=流入该微元体的净质量；（2）动量守恒方程：微元体中流体动量的增加=作用在微元体上各种力之和；（3）能量守恒方程：微元体中热力学能的增加=进入微元体的净热流量+体积力与表面力对微图1 深圳机场旅客卫星厅工程 效果图（a）外部轮廓（b）内部空间图2 西南指廊三层候机大厅CFD几何模型17第2期(第38卷总147期)3.1 3.2 3.34.14.2元体做的功；（4）空调房间气流组织属于非等温流动，湍流模型采用RNG κ-ε两方程模型：湍流动能输运方程及湍流动能耗散率输运方程；（5）考虑到空气温度变化引起的浮升力对气流组织的扰动作用，室内空气采用boussinesq假设，即室内空气密度仅随温度变化；（6）空调室内流场、压力、温度、湍流参数之间相互影响，计算时采用SIMPLE数值方法对上述变量进行耦合求解。
3 空调初始方案模拟结果3.1 温度场通过CFD模拟计算，得出西南指廊三层候机大厅1.5m标高平面温度分布图，详图3。
从图3得知，90%以上活动区域温度集中在23~26℃区间，基本满足空调设计温度的要求。
但端头等局部区域温度偏高，人员的舒适度欠佳。
3.2 风速场通过CFD模拟计算，得出西南指廊三层候机大厅幕墙附近挑空楼板处剖面风速矢量图分布，详图4。
从图4得知，单排送风方案射流出口速度较大，射程长，加剧了楼板挑空处冷风下沉现象；1.2m高的玻璃栏杆对射流有一定的阻挡作用，但尚不能完全阻挡鼓型喷口射流的冷风下坠。
在单层风口方案下，端头送风柱有两面射流（占单个风柱总风量的1/2）朝向挑空区域，模拟结果显示面向挑空区域的单股风口射流约有1/3下沉，则下沉风量约占单个风柱送风量的16%左右；其余中间风柱一面射流（占单个风柱总风量的1/5）朝向挑空区域，按单股风口射流约有1/3下沉计算，每个中间风柱下沉风量约为单个风柱送风量的6%左右。
综合所有风柱计算，总下沉风量约占风柱送风总量的8%左右。
3.3 模拟结论分析通过上边的分析得知：由于单个风口风量较大，造成射流出风速度过大，加剧冷风下沉和风速不均匀；同时初始设计的冷负荷计算软件未考虑室外停机坪对航站楼玻璃幕墙二次辐射的不利因素（华东某国际机场机坪辐射占航站楼空调冷［4］负荷的比例相当大，超过10% ），从而导致送风量不足的问题。
建议适当增加每个风柱的送风量，同时将风柱的单排送风口改为双排送风口，下一节将进行详细的对比分析。
4 空调优化方案模拟结果4.1 优化措施 由于空调初始方案在设计时总冷量未考虑分层空调冷负荷的经验值50 %～85 %，有一定的余量，因此优化方案建议每个风柱送风量提高10%，同时所有风柱由单排送风口改为双排送风口。
优化后每个端头风柱SW-1~2的总风量为2750 3m /h /个*18个，其它每个中间风柱SW-3~6总风量3为2450 m /h /个*18个。
4.2 温度场通过CFD模拟计算，得出西南指廊三层候机大厅1.5m标高平面温度分布图，详图5。
图3 西南指廊三层候机大厅1.5m标高温度分布（23~27℃区间）图4 单排风口方案下风口射流剖面风速矢量图图5 西南指廊三层候机大厅1.5m标高温度分布 （23~26℃区间）4.3从图5得知，优化方案后98%以上的活动区域室内温度低于26℃，端头处温度范围与中段区域温度相当，活动区域温度整体降低、分布较为均匀，人员感觉更为舒适。
4.3 风速场通过CFD模拟计算，得出西南指廊三层候机大厅幕墙附近挑空楼板处剖面风速矢量图分布，详图6。
从图6得知，优化方案后，面向挑空区域的下排送风口送风下沉量较少，可忽略不计，仅上层送风口射流存在一定程度的冷风下沉现象，且得益于风口出流的速度降低及射程减小，面向挑空区域的单股上层送风口射流下沉量降低至1/5左右。
端头送风柱有两面射流朝向挑空区域，单个风柱有5/18的上层风口存在冷风下沉，按单股风口射流约有1/5下沉计算，则下沉风量约占单个风柱送风量的5%左右；其余中间风柱一面射流朝向挑空区域，单个风柱有2/18的上层风口存在冷风下沉，按单股风口射流约有1/5下沉计算，则下沉风量约为单个风柱送风量的2%左右。
综合所有风柱计算，总下沉风量约占风柱送风总量的3%左右。
对比单排风口冷风下沉比例8%可以看出，双排风口方案对楼板挑空处冷风下沉问题有明显改善作用，显著降低了空调冷量损失。
5 两种空调方案分析对比下图7~8为两种空调方案风口射流剖面温度及风速分布图，从图中可以看出，送风方案调整对射流主路径区域风、热环境影响较大，总体来说双排送风口方案优于单排送风口方案：出风风速降低可降低活动区域流速，在送风温度不变的情况下，减少活动区域冷风感，活动区域的风速基本处于0.2~1m/s的区间，属于人感觉舒适的范围。
射流射程减小可减小楼板挑空处冷量下沉，进而保证空调区域得到足够冷却，98%以上的活动区域室内温度低于26℃，温度分布较为均匀，人员感觉更为舒适。