大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用
大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用
摘要:本文根据计算流体动力学(computational fluid mechanics, cfd)理论,利用基于控制体积的数值模拟方法对大空间区域的气流组织进行模拟计算,通过比较分析冬、夏两个季节的设备余压、送风风速以及送风角度等参数,获得优化的空调设计条件:选用机外余压为120pa的vrv空调室内机,风量、风速在一定范围内可调,采用可调式球型喷口作为送风风口,百叶风口作为回风口,侧送上回的气流组织形式。
关键词:vrv空调系统;气流组织;cfd;数值模拟;射流
1 引言
随着现代人们生活水平的提高,高大空间在建筑物内应用越来越广泛,人们对大空间的室内环境也提出了更高的要求。
建筑空间内的气流组织形式决定了空调区人员的舒适性以及空调能耗的多少,因此各种气流组织形式在高大空间中的应用引起了广泛讨论。
李琳等对分层空调、置换通风、地板送风以及碰撞射流等四种形式作了相应分析和比较[1~6]。
为了评价空气入流条件对空气流动情况的影响,赵彬等提出应用于空气流动数值模拟的风口模型新思路[7];罗卓英等应用n点风口模型模拟百叶风口在空调房间内的影响[8];任荣等比较了喷口风口和喷口加二次气流送风形式对冬季分层空
调的影响[9]。
本文以江苏淮安玖珑湾商务中心销售大厅作为研究对象(图1),借助cfd软件进行数值模拟计算,得出最优的空调设计条件。
2 项目概况
江苏省淮安市玖珑湾项目商务中心,总建筑面积5979.22平方米,建筑高度18.4米,共3层高,属于一类公共建筑。
主要功能包括销售大厅、餐饮、恒温游泳池、运动健身区、展厅等。
根据建筑使用功能、使用时间以及业态管理方式的不同,结合当地不同季节的冷、热需求特点,以及空调系统布置位置的局限,选用变制冷剂流量(variable refrigerant volume,vrv)空调系统,进行夏季供冷,冬季供暖。
由于业主装修的方案,限制该空间只能使用侧送上回的气流组织形式,故采用数值模拟的方法来进行辅助分析,帮助解决暖通设计中设备机外余压、风口选型、风口出流速度及出流角度等参数问题。
3 模型描述
研究对象为商务中心销售大厅,建筑面积约为920平方米,建筑总高度为11.5米,销售大厅的建筑尺寸为24m(长)×20m(宽)×11.5m(高)。
在南、北两侧墙(x=-12、x=12)分别设置8个直径为300mm的喷口,中心高度为7m,水平送风距离为10m。
回风口设在上部,靠近南北两侧幕墙。
图2为该建筑简化的模型。
3.1 室外、室内空调设计参数
根据暖通设计手册[10]选取设计参数,见表1,其中室外参数参考淮阴市气象数据。
淮安冬、夏两季室外干球温度均在vrv空调设备运行的许可工作温度范围内,即该系统可以在冬夏两季正常运行,满足室内舒适度的要求。
3.2边界条件
由于空调房间的传热涉及外界、室内空气对外围护结构的对流传热、外围护结构的热传导以及辐射传热等复杂的传热问题,故本模型对边界条件作了进一步简化:外墙、外窗和地面按常壁温设定,与其它空调房间相邻的墙面按绝热设定,其壁温为环境温度。
具体数值见下表2。
送风口设定为质量流量进口型边界,回风口设定为出口边界。
3.3 模型求解
本模型中空气流场包括了边界层流动、剪切流动、有回流的流动等压力梯度较小的流动,利用fluent2.3软件,选用k-ε模型进行求解。
4 数值模拟结果与讨论
4.1 风压的影响
由于vrv空调室内机的设备机外余压不超过200pa,在相同风速,机外余压分别为90pa、120pa和200pa的情况下作比较。
图3为空调工作区2m高度的温度分布。
由图可见,夏季工况下,风压越大,温度越低,但三种风压下温度的差异很小;而在冬季工况下,风压越大,温度越高,且120pa时的温度明显高于90pa的状态。
另外,两个季节中120pa工况与200pa工况的温度较接近。
4.2 风速的影响
喷口射流送风的风速通常取4~8m/s,若风速太小不能满足射程的要求,风速过大在喷口处会产生较大的噪声[10]。
在冬季工况、
相同机外余压的情况下分别对风速v=3m/s~6m/s作比较。
由图4可见,风速越大,空调工作区2m高度的平均温度越高;当风速大于5.5m/s时,射流出现碰撞,空气流态呈现不对称状态。
由此可见,风速过小不足以让热风集中送至工作区,满足空调区的需要。
而风速过大使局部区域温度不均匀。
综合考虑噪音等因素,选择机外余压p=120pa,风速=4.5m/s的设备,保证冬季热空气也能到达空调区域,并使空调区域获得较均匀的温度场和速度场。
4.3 送风射流角度的影响
夏季由于冷气流容易下沉,垂直方向的送风角度对工作区没有大的影响。
但在冬季,由于风口喷出的是热空气上浮,故送风角度直接影响工作区的气流效果。
下图5为不同送风角度的气流组织。
在水平出流以及向下10°出流的情况下(图a、b),热空气表现为贴附射流,在浮升力的作用下,沿屋顶向上攀爬一定程度就向下弯曲,以建筑物中心为分界线,气流向两边对称回流至回风口。
喷口向下倾斜的角度越大,射出的气流越容易到达工作区。
当喷口向下倾斜的角度增至20°时(图c),热气流以水平角度射出,并在喷口上空形成微小的气流漩涡,热气流到达工作区的风速较为适宜。
当喷口增至30°时(图d),一部分气流由于初始动量很快到达地面,与地面换热,气流再回流至回风口;另一部分气流因浮升力的作用,一直上升到屋顶,与屋顶冷壁面换热,再向四周扩散并沿屋面下降。
上下两部分气流形成横向热风幕,能够阻隔下部分
的热空气上浮,向下的气流成为供暖的主导力量,使工作区温度升高。
当喷口继续增大到一定程度时,上下两部分气流最初形成横向热风幕被破坏,向下的气流仍然是供暖的主要力量,喷出的气流使其能到达的工作区域温度升高,而另一部分气流由于浮升力上升,与屋面冷壁面换热再向四周扩散。
这使地面温度分布不均匀,靠近中心的位置温度低,两边温度高。
由此可见,冬季喷口向下倾斜15°~20°能保证气流较快到达地面,人员处于气流的回流区,2m以下工作区有较均匀的温度和风速分布。
5结论
由于功能使用、装修条件以及空调设备摆放位置的限制,商务中心选用了vrv空调系统进行空气调节。
然而vrv空调室内机机外余压较小,对高大的销售大厅空间的空调设计提出了问题。
本研究利用cfd技术对商务中心销售大厅的气流组织进行数值模拟,通过比较分析得出以下结论:
(1)由于冷气流下沉、热气流上升,夏季即使风口出流风速很小、角度水平,冷空气都能自然沉降到工作区;而冬季风口出流要在特定的条件下才能把热气流送入工作区。
所以风口出流条件如果满足冬季工况的要求,基本就能满足夏季的需求。
(2)当送风口采用球型喷口时,vrv室内机机外余压选择在120pa以上才能达到较好的送风效果。
(3)风口出流的平均风速为4.5m/s,空调工作区才能达到较
满意的温度要求。
(4)选择可调式球形喷口作为送风风口,夏季可采用0°水平射流,冬季调整为向下15°~20°角度射流。
(5)综合考虑各种因素,选择机外余压为在120pa以上的空调末端送风设备,并根据不同的季节调整送风风量、风速以及风向,能满足使用要求。
商务中心销售大厅最终选用机外余压为120pa的vrv室内机,采用可调式球型喷口作为送风口,百叶风口作为回风口,风量、风速在小范围内可调。
该项目已于2011年10月投入使用,运营一年多时间内,室内实际温湿度与设计相符,能较好满足室内人员的舒适性要求。
参考文献
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[10]陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[m].北京:中国建筑工业出版社,2008.。
大空间分层空调气流组织数值模拟及热舒适性分析研究
大空间分层空调气流组织数值模拟及热舒适性分析研究【摘要】本文结合工程实例介绍大空间空调系统的布置方案,利用star-ccm软件对典型大空间工程实例进行模拟分析,为大空间空调系统设计提供参考依据。
【关键词】气流组织;分层空调;star-ccm数值模拟引言近年来,随着我国经济的快速发展,高大空间建筑急剧增加(体育馆,展览馆大会堂音乐厅),大空间建筑中空调能耗占整个建筑能耗的37%[1],目前对于改进室内空气品质和降低空调能耗,成为人们关注的焦点。
针对大空间建筑高度较高,空调气流具有明显分层现象在垂直高度上梯度较大,同时还具有体积大、空调负荷大、能源消耗大等特点,使得节能问题相当突出[2]。
因此,应采用合理的气流组织,使大空间建筑室内具有良好的热环境以节约能源。
分层空调是大空间建筑典型的空调方式,利用合理的气流组织,仅对下部空间(空气调节区域)进行空气调节,而对上部较大非空调区域进行通风排热。
分层空调目前建筑工程领域中最为常见的一种技术手段[3]。
经过多年的研究总结得出,在一些大空间建筑结构中这一技术的采用有着传统空调技术无可比拟的节能优势,是一个节省初期投资、运行费用和节能性能好的空调体系。
故此这一技术在大型的公共空间采用极为常见,据有关研究显示,高大空间分层空调与全室空调相比,在夏季可实现节能30%[3]。
本文通过star-ccm软件对某市新建车站的大厅进行数值模拟并对热舒适性进行分析。
1 建筑实物与模型1.1 工程介绍某市新建车站是一两层的东西对称大空间建筑结构,其空间尺寸长约76m、宽为60m、高20m,其中包含了一、二层贯通的进展厅以及二层的候车室。
在空调系统中,采用了全空气低速送风方式来进行室内温度调节的,是由屋顶机房集中进行制冷,经过两条送风管将冷风分别输送到进站候车厅以及候车室,对于候车室内部的温度控制为26℃。
在温度调节上,按照夏季分层空调的调节方法来进行设计和布置,其中进展厅距离地面6m的高度处沿着墙壁均匀的布置了25个球形喷风口下侧送风,沿着东西两侧的墙壁上设置了6个球形的喷风口,其方向也是朝下。
实验一室内气流组织模拟实验 一、实验目的 通过室内气流组织模拟
实验一 室内气流组织模拟实验一、实验目的通过室内气流组织模拟实验,掌握常用风口、常见室内送回风口布置对室内气流分布、工作区温度速度均匀性的影响;掌握室内工作区温度和速度的测量方法、气流演示实验方法。
二、实验原理室内气流组织的优劣直接影响室内热环境的舒适性和空调设计的实现,同时也直接影响空调系统的能耗量。
通常室内工作区由余热而形成的负荷只占全室总负荷的一部分。
另一部分产生于工作区之上。
良好而经济的气流组织形式,应在保证工作区满足空调参数要求的前提下,使空调送风有效地排出工作区的余热,而不使工作区以外的余热带入工作区,从而达到不增加送风量且提高排风温度的效果,直接排除这部分热量,以提高空调系统的经济性。
为此引入评价室内气流组织经济性指标——能量利用系数η:on op t t t t --=η 式中,t n 、t o 、t p 分别为室内工作区空气平均温度、送风温度及排(回)风温度。
通过实测获得能量利用系数η,以评价室内气流组织的经济性。
三、实验方法1.气流组织测量方法 (1).烟雾法将棉球蘸上发烟剂(如四氯化钦、四氯化锡等)放在送风口处,烟雾随气流在室内流动。
仔细观察烟雾的流动方向和范围,在记录图上描绘出射流边界线、回漩涡流区和回流区的轮廓,或者采用摄影法直接记录气流形态。
由于从风口射出的烟雾不大而且扩散较快,不易看清楚流动情况,可将蘸上发烟剂的棉花球绑在测杆上,放到需要测定的部位,以观察气流流型。
这种方法比较快,但准确性差,只在粗测时采用。
(2).逐点描绘法将很细的合成纤维丝线或点燃的香绑在测杆上,放在测定断面各测点位置上,观察丝线或烟的流动方向,并在记录图上逐点描绘出气流流型,或者采用摄影法直接记录气流形态。
这种测试方法比较接近于实际情况。
应注意上述用于记录气流形态的摄影法对拍摄焦距、烟雾与背景的对比度等要求较高。
2.能量利用系数测量方法分别在室内工作区、送回风口处布置温度测点,温度测量仪器采用热电偶测量,工作区温度应采用多点布置取其平均值,计算求得能量利用系数。
高大空间气流组织的数值模拟与实验研究
高大空间气流组织的数值模拟与实验研究高大空间气流组织分布、预测不同设计方案的空调效果一直是工程设计人员的难题。
随着计算机的高速度化以及计算流体动力学(CFD, Computational Fluid Dynamics)的发展,应用CFD技术模拟预测高大空间气流组织、热舒适以及优化设计方案成为可能。
本文通过采用CFD数值模拟与现场测试相结合的方法对高大空间空调系统的热舒适性与气流组织分布特性进行研究,以期研究结果能对实际空调工程设计具有指导价值。
本研究以北京市某大型公共建筑的高大中庭分层空调为研究对象,根据建筑的实际尺寸及空调设计参数,建立分层空调设计方案下的计算模型,采用PHOENICS软件对分层空调设计方案下的热舒适性和气流组织进行了三维数值模拟研究,并将研究成果应用到实际工程中。
模拟计算运用k -ε两方程紊流模型与SIMPLE算法,近壁区采用壁面函数法考虑墙壁边界条件。
其次,对高大中庭的气流组织评价展开研究,在前人工作的基础上发展和丰富了高大中庭类建筑气流组织的评价方法。
本文针对夏季分层空调设计方案,详细分析了气流组织分布特性,并对不同工况下温度场、速度场的不同影响因素进行了分析。
针对冬季工况探讨了送风角度、送风速度、送风温差、送风间距对室内热环境的影响。
为了进一步验证CFD方法模拟研究的可靠性,对于所研究的高大中庭进行了现场实验测试,并在测试气候条件下进行了数值模拟,以模拟所得结果与实验测试结果作对比,以期能够表明CFD研究方法的正确性和切实可行性。
研究结果表明:1.送风速度的大小对形成稳定的气流隔断面有重要影响,当送风速度在4~4.5m/s时才能够形成稳定的气流隔断面,有效防止非空调区向空调区的热对流。
2.顶部排风对于降低非空调区的温度效果明显,有利于减小非空调区向空调区的传热量,节能效果显著;可是排风量太大会加强空调区与非空调区的热对流,反而会造成能量浪费,对于此类高大中庭,排风比宜控制在30%左右。
大空间空调系统优化设计及气流组织研究
大空间空调系统优化设计及气流组织研究摘要:剧场作为一类欣赏现场表演艺术的高规格大空间建筑,对于其内部空调系统有着较高的设计要求,适当的气流组织设计对剧场空间温度场和速度场的分布有着重要的影响。
本文根据剧场空间的结构特点,在原空调设计方案的基础上进行了优化,随后采用FLUENT软件,对不同空间的空调系统物理模型进行了计算模拟,得出相应的温度场和速度场。
通过对模拟得到的空间温度场和速度场的分析研究,评估其空调系统气流组织的特点,并将方案进行对比,得出相关结论。
关键词:大空间;CFD;温度场;速度场0引言伴随着经济的快速发展,人们的文化生活日益丰富,许多城市新建了剧场、音乐厅、体育馆等一系列高标准的大空间建筑。
这类建筑集高层、大尺度、综合性、多功能性等特征于一身,且在负荷构成,传热特性,室内气流组织、空调方式、防排烟、室内空气品质等诸多方面与一般建筑不同。
为了充分发挥这类建筑的功能并且保证人体舒适度和节约能源,空调系统的气流组织设计对其效果的优劣起着至关重要的作用,它直接影响到室内的温度场、速度场以及污染物的分布等,是保证室内拥有良好空气品质的重要因素。
FLUENT是目前功能最全面、使用最广泛的CFD软件之一,基于CFD软件群的思想,从用户角度出发,针对各种复杂流动的物理现象采用不同的离散格式和数值方法,在特定领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳的组合,从而达到高效地解决各个领域复杂流动计算问题的目的[1]。
1工程概况本文研究对象为南方某市800人剧院。
该建筑剧场空间空调面积为898㎡,长46m(舞台部分长17m,观众区长29m),宽22m,高20.4m,分为三层,属于高大空间建筑。
原设计方案中,舞台区采用上送下回和侧送风的混合送风方式,使用两台组合式空调处理机,每台机组的额定制冷量为140KW,额定送风量为18000m?/h。
观众区采用上送下回的送风方式,共有2台空调机组,每台机组的额定制冷量为132KW,额定送风量为22000m?/h。
室内气流组织数值模拟与舒适度分析
室内气流组织数值模拟与舒适度分析摘要:分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的室内空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。
根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。
结果表明,分层空调和置换通风是室内中较好的气流组织方式。
关键词:室内;气流组织;速度场;温度场;数值模拟;热舒适引言传统空调系统的气流组织是以送风射流为基础的,通过反复迭代检查温度和速度。
最后,找到合理的回风方案和参数。
空调房间内的供气射流大多是多个非等温湍流射流,一般设计方法是基于单股等温紊流射流的规律,射流约束修正系数、射流重合度和非等温射流的修正系数。
介绍。
这种方法忽略了很多其他因素,如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等,因此必然有一定的误差,在某些情况下甚至有很大的误差。
若简单地将这种方法用于空间空调系统的气流组织设计,是不合适的。
空间空调系统的气流设计没有成熟的理论和实验结论。
主要研究方法是将气流的数值分析与模型相结合。
由于气流的数值分析涉及到各种可能的内部扰动、边界条件和初始条件,所以可以完全反映房间内的气流分布,从而确定气流的最佳方案。
1室内空气流动的有限元数值模拟机械通风房间内的空气流动多属于非稳态湍流流动,直接模拟尚不现实。
在解决实际问题时,需要对物理模型进行一定的假设和简化处理。
笔者作了以下假设:1)室内空气为低速不可压缩气体,且符合 Boussinesq 假设;2)室内空气流动为准稳态湍流流动;3)忽略能量方程中粘性效应引起的能量耗散。
2各种送风方式下大空间室内气流组织数值模拟2.1研宄对象本文的研宄对象为有内热源、尺寸为12 mX &4 mX5.0 m(长X宽X高)的长方体建筑模型(如图1所示),风口设在外墙侧。
人员和设备由于不断放出热量,对室内气流分布特性有重要影响,将其视作内热源处理。
内热源模型为0.4 mX1.2 mX 1.3 m(长X宽X高)的长方体。
大空间会议厅空调气流组织的数值模拟与实测研究
大空间会议厅空调气流组织的数值模拟与实测研究
熊伟成;李英军;张永东;黎家荣;黎强
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】2017(045)009
【摘要】重庆某高级酒店大空间会议厅采用旋流风口上送风、百叶风口下回风的空调方式.本文以其气流组织为研究对象,利用CFD数值模拟与现场实测,得到了会议厅的温度和速度分布.结果表明,数值模拟结果与实测数据吻合较好,采用数值模拟预测大空间建筑空调气流组织具有较高的可靠性.
【总页数】5页(P66-70)
【作者】熊伟成;李英军;张永东;黎家荣;黎强
【作者单位】西南大学,重庆 400700;中煤科工集团重庆设计研究院有限公司,重庆400042;西南大学,重庆 400700;重庆大学,重庆 400045;西南大学,重庆 400700【正文语种】中文
【中图分类】TH12
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某综合体项目办公大堂空调气流组织的CFD模拟分析
某综合体项目办公大堂空调气流组织的CFD模拟分析摘要:高大空间建筑有体积大、空调负荷大、能源消耗量大、对空调质量要求高等特点,其气流组织方式和空调节能问题尤显重要。
有效地通风和合理的气流组织对于改善室内空气品质,保证实现健康建筑、健康舒适性空调有着重要的意义。
做好大空间内气流组织的CFD模拟分析,可以从人员舒适性角度考虑风口布置的合理性,满足大空间档次提升需求。
同时可在室内精装设计阶段作为风口布置参考。
关键词:高大空间;气流组织 CFD模拟分析;速度场;温度场引言:空调的使用越来越普及,人们对居住和工作环境的要求也越来越高,对通风空调技术也提出了更高的要求。
在空调房间内,气流组织是通风和空调系统的重要组成部分,直接影响室内空调效果,是关系着房间工作区的温度、湿度基数、精度及区域温差、工作区的气流速度及清洁程度和人们舒适感的重要因素。
随着计算机技术的发展,越来越多的项目在设计阶段利用CFD技术对空调房间气流组织进行优化和研究,从而了解由空调通风所形成的室内空气速度场、温度场、湿度场以及有害物浓度场等的分布情况,以制定出最佳的气流组织方案。
本文以南宁某综合体项目办公大堂为例,对设计的空调送回风系统进行CFD模拟分析。
一、CFD技术简介室内气流组织,是指一定的送风口形式和送风参数所带来的室内气流分布。
在实际工程中,常用的气流组织形式有:侧送侧回、上送下回、上送上回、下送上回等。
影响空调房间气流组织的主要因素是入口风速、进风口的位置、进回风口的相对位置等。
由于影响因素较多,加上实际工程中具体条件的多样性,因此难于用简单的理论或经验表达式来综合上述诸多因素的影响。
目前,在空间气流分布计算方面较多采用CFD技术进行模拟分析。
CFD是计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)的简称,是流体力学和计算机科学相互融合的一门新兴交叉学科,它从计算方法出发,利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解。
火车站高大空间气流组织模拟设计方案
火车站高大空间气流组织模拟设计方案随着城市化进程的不断推进,人们出行需求不断增加,高铁、城际铁路等快速交通方式逐渐流行。
火车站作为重要的交通枢纽和城市门户之一,也越来越受到人们的关注。
其中,火车站高大空间的气流组织是一个重要的设计要素,它关乎着站内空气流动的舒适性、安全性和环境影响等方面。
因此,本文将探讨火车站高大空间气流组织模拟设计方案,以期提高站内环境质量和旅客满意度。
一、火车站高大空间气流组织的设计在火车站的建设中,气流组织的设计应该充分考虑通风、循环、冷却和加湿等方面,以提高站内空气质量和热舒适度。
具体来说,需要考虑以下几点:1. 通风路径的设计通风路径是指在火车站内部形成的气流路径,通过合理的通风路径设计,可以达到空气流动的均匀性、稳定性和通畅性。
通风路径的设计需要考虑站厅、候车大厅、月台等不同功能区域之间的空气流动关系,建立空气流动的正向通风路径和负向排风路径。
同时,还需要对气流运动过程进行动态监测和反馈调节,以保证空气流动方向的准确性和稳定性。
2. 空气质量的控制在火车站内部,人员密集,环境空气质量容易受到污染和异味干扰。
因此,在气流组织的设计中,需要考虑如何控制空气质量,并保持空气清新。
具体措施包括空气过滤、沉积污染物治理、加湿控制等方面,以保证站内空气质量的良好。
3. 温度和湿度的控制在气流组织的设计中,还需要考虑温度和湿度的控制,以改善站内热舒适度。
具体措施包括加装空调设备、喷淋系统、加湿系统等技术手段,通过适当的调节,实现站内室温、湿度和热舒适度的控制。
二、气流组织模拟设计的应用为了更好的设计和优化火车站内部的气流组织,需要进行模拟设计和优化分析,以掌握站内气流分布的特点。
现代化的计算机仿真技术可以将建筑物内部的气流结构模拟出来,反复优化和验证,从而提高气流结构的优化和稳定性。
1. 模拟软件的选择在进行气流组织模拟设计时,需要先选择适合的气流模拟软件。
常用的气流模拟软件包括FLUENT、ANSYS、PHOENICS 等。
酒店大空间场所气流组织模拟分析
总766期第三十二期2021年11月河南科技Henan Science and Technology酒店大空间场所气流组织模拟分析郑宗达(厦门合立道工程设计集团股份有限公司,福建厦门361000)摘要:为研究不同形式的风口对酒店高大空间空调气流组织的影响,本文以福建省厦门市某酒店多功能厅为模型,利用气流组织模拟方法对其夏季室内工况分别采用球形喷口和双层百叶风口进行模拟,得到室内速度场、温度场、预计平均热感觉指数、预计不满意者的百分数。
结果表明:采用球形喷口时,2m以下人员活动区域水平温度、速度分布均较为均匀。
基于预计平均热感指数、预计不满意者的百分数的热环境数值预测和评价,可得出球形喷口的热舒适性与百叶风口相当。
关键词:多功能厅;百叶风口;球形喷口;气流组织中图分类号:TU831文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)32-0091-04Simulation and Analysis of Air Distribution in Large Space of Hotel byZHENG Zongda(Xiamen Helidao Engineering Design Group Co.,Ltd.,Xiamen Fujian361000)Abstract:In order to study the influence of different forms of tuyeres on the air distribution of air conditioning in large spaces of hotels,taking a multi-functional hall of a hotel in Xiamen as a model,this paper uses the air distribu⁃tion simulation method to simulate its indoor working conditions in summer by using spherical nozzle and double-lay⁃er louver tuyere respectively,and obtains the indoor velocity field,temperature field,expected average thermal sensa⁃tion index and the percentage of dissatisfied people.The results show that when the spherical nozzle is used,the hor⁃izontal temperature and velocity distribution in the personnel activity area below2m are more uniform.Based on the numerical prediction and evaluation of thermal environment based on PMV,PPD,it can be concluded that the thermal comfort of spherical nozzle is equivalent to that of louver vent.There is little difference in air age between the two.The spherical nozzle is adopted,and the air quality in the banquet hall is relatively good.Keywords:multi-function hall;louver vent;spherical vent;air distribution影响空调区域内温度、气流速度分布的因素包括:空调送风口形式和位置、送风射流的参数(送风量、出口风速、送风温度)、回风口的位置、房间几何形状、热源在室内的位置,其中送风口形式和位置以及送风射流的参数是主要影响因素[1]。
深圳某超高层办公大堂气流组织CFD模拟
图7显示了断面沿纵向的温度场分布,可以看出,西外墙和东外墙的冷负荷会对室内温度场产生影响,西外墙的影响要大于东外墙,纵向温度沿空调送风口至外墙区域逐渐升高。
6、结论
根据以上模拟分析可知:大堂内温度可满足设计要求,人员活动区域(1.5米标高处)温度维持在22-24℃之间。电梯厅温度较低,维持在20-21℃之间,但该区域在上下班高峰期的人员密度较大,其相应的冷负荷也较高。
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
分人员活动区域的温度位于22-24℃之间,满足室内人员热舒适需求。
6 7m处温度场
图6显示了该房间7.0m处的温度场分布,从图中可以看出,该平面的温度分布规律基本上和5.0m处的温度分布一致。
5.2纵向温度分布
为了解该房间温度沿纵向的温度分布情况,本模拟设置了一个纵切面来观察其纵向温度分布,其位置位于大堂入口5m处。模拟结果:
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。
