大空间气流组织的数值模拟及优化
新武汉火车站候车厅分层空调气流组织CFD模拟研究
空 调
收稿日期作者简介方 进(—),男,华中科技大学建筑环境与设备工程专业硕士研究生。新武汉火车站候车厅分层空调气流组织CFD模拟研究方 进1,徐玉党1,雷 飞1,郭 辉2(1.华中科技大学,武汉 430074;2.中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)摘 要:分层空调是高大空间建筑典型的气流组织方式。利用计算流体力学软件Airpak对新武汉火车站候车厅的分层空调夏季气流分布特性进行模拟分析,预测了3个送风角度下候车厅的速度场、温度场以及热舒适度分布情况,为分层空调系统的设计提供参考依据。关键词:铁路客站;候车厅;分层空调;Airpak;数值模拟中图分类号:TU83 文献标识码:A文章编号:10042954(2008)S10006031 概述高大空间建筑物的空气调节具有其特殊性,其气流存在明显的分层现象,且垂直方向梯度很大。因此,要实现高大空间建筑室内良好的热环境并节约能源,关键在于合理的气流组织。分层空调是典型的高大空间建筑气流组织方式。分层空调是指仅对下部(或上部)区域进行空调,而对上部(下部)区域不空调的空气处理方式[1~2]。本文利用Aripak211软件,对新武汉火车站候车厅分层空调的夏季气流组织的热舒适性进行了模拟研究,研究结论为火车站候车厅类高大空间空调系统优化设计、气流组织效果等提供了理论依据和指导方法。2 候车厅概况武汉火车站候车厅呈南北对称分布,分别称为北向候车厅和南向候车厅,承担着武汉火车站全部旅客的候车任务,人员密度为0191人/m2。根据《铁路旅客车站建筑设计规范》(GB50226—2007),夏季室内设计参数为温度26℃,相对湿度60%,新风量8m3/人h[3]。室内效果图如图1所示,图2为风柱模型局部放大图。3 模型的建立与优化311 候车厅模型计算区域选取北向候车厅,包括普速候车厅、专线候车厅、25m夹层等功能区域。鉴于该建筑结构比较复杂,模型建立和网格生成困难,
北京某羽毛球场馆空调气流组织设计方案
北京某羽毛球场馆空调气流组织设计方案
一、引言
随着人们生活水平的提高,羽毛球作为一种集健身、娱乐、竞技于一体的运动,在北京及全国范围内逐渐流行。为了给羽毛球爱好者提供一个舒适、专业的运动环境,北京某羽毛球场馆决定进行改造,特别邀请我们为其设计新的空调气流组织方案。
二、设计目标
本次设计的主要目标是确保羽毛球场馆内的温度、湿度、空气质量等环境指标达到最佳状态,以满足运动员在比赛和训练过程中的需求。同时,我们也要考虑如何通过合理的气流组织,尽可能减少空调能源消耗,实现绿色环保的运营。
三、设计方案
1、空调系统布局:我们将采用中央空调系统,确保整个场馆的均匀制冷/制热。中央空调系统能够更好地控制室内温度,减少场馆内外的温度差异。
2、气流组织:在比赛区和观众席,我们将采用喷口送风的方式,使空调送出的冷/热空气能迅速均匀地分布在场馆内。喷口送风可以避免不必要的冷/热空气混合,提高空调效率。
3、排风系统:我们将设置合理的排风系统,确保场馆内的空气流通。排风系统将安装在场地四周的围栏上,以避免对运动员和观众的视线造成干扰。
4、湿度控制:羽毛球场馆内的湿度也是一个重要的环境指标。我们将通过空调系统的加湿和除湿功能,将湿度控制在50%-60%的最佳范围。
5、节能设计:我们将采用变频技术、能量回收等节能措施,以降低场馆的能源消耗。同时,我们将根据场馆的实际使用情况,合理安排空调的运行时间,避免不必要的能源浪费。
四、结论
通过以上的设计方案,我们旨在为北京某羽毛球场馆打造一个舒适、专业的运动环境,同时实现绿色环保的运营。我们相信,通过我们的努力,能为羽毛球爱好者提供一个更好的运动体验。
随着社会经济的发展和科技的进步,空调工程在建筑行业中的地位日益重要。为了保证空调工程的施工质量,提高施工效率,降低施工成本,本篇文章将阐述一份完整的空调工程施工组织设计方案。
施工组织设计的主要目的是确保空调工程的施工过程有序、高效,同时保障施工安全和工程质量。在设计中,我们将遵循以下原则:科学性、经济性、可行性和安全性。
酒店中庭空调气流组织的计算研究及优化
酒店中庭空调气流组织的计算研究及优化
发表时间:2017-10-25T17:54:13.040Z 来源:《基层建设》2017年第17期 作者: 秦洪波
[导读] 摘要:在酒店中中庭一般情况之下都是体积特别的大,空间非常的高的,这是其建筑的基本特征,酒店室内的舒适程度和空调能耗影响最大的是空调的气流组织,针对夏季和冬季进行测量酒店中庭空调的气流组织,从而制定合理的方案进行改进。
北京城建道桥建设集团有限公司 101100
摘要:在酒店中中庭一般情况之下都是体积特别的大,空间非常的高的,这是其建筑的基本特征,酒店室内的舒适程度和空调能耗影响最大的是空调的气流组织,针对夏季和冬季进行测量酒店中庭空调的气流组织,从而制定合理的方案进行改进。所以如果使用合适的空
调的方式对提高体积大、空间高的建筑物的环境是有着重要的意义的。
关键词:酒店中庭;空调;气流组织
引言:空间比较大的建筑,它的空间结构是非常复杂的而且庞大的,如果采用比较不合理的空调的方式将会使建筑的耗能偏高,使空调系统的投资以及空调运行时的费用加大,如果空调的气流组织协调不恰当的话,也会影响建筑物的舒适程度。所以在空间比较大的建筑
物其功能进行综合化发展的基础上,为了能够实现良好的舒适的环境和资源的良好的利用,设计出来节约环保、舒适健康,节能经济的大
空间建筑环境是暖通工作人员免面临的艰巨的任务。
1酒店中庭空调气流组织的研究
1.1研究测试仪器工具
手拿式数字化的风速测试仪,它的型号是VELOCICALC-9515,能够测量的范围是0至4000ft/min,测试的温度范围0至200F;红外线测量温度仪,型号为美国雷泰MX4,能够测量的温度为-30-900℃,主要测量酒店的棚顶、墙壁面和地面的温度;升降梯主要帮助研究测量
的工作人员能够到达不同的位置,以方便工人的测量工作;卷尺和皮尺。
1.2测量地点的设置
利用升降机这一工具调整工作人员在酒店内的空间的位置,对每一个送风口、回风口和墙壁面等测试点进行测试,把每一个测试点的温度平均值和速度平均值作为实验研究的初始数值。风口测试点的布置:喷口;地板送风口一共有21个测试点,地板的送风口二一共有16
通信机房室内气流组织数值论文
通信机房室内气流组织的数值研究
[摘要] 采用标准k-ε湍流模型对某移动通信机房建立热环境模型,对不同气流组织形式下室内速度场与温度场进行了数值模拟,结果表明异侧下送上排方式能够获得较好的气流组织分布,同时能够较好地满足通信机房的理想工况,利于延长通信机房设备的使用寿命。该研究对优化通信机房的气流组织分布及通信机房节能具有参考价值。
[关键词] 数值模拟 湍流模型 气流组织 节能
0.引言
近年来,随着我国移动通信事业的迅猛发展,移动通信机房的数量也与日俱增,特别是随着第三代移动通信网(3g)建设的启动,我国还将建设数以万计的3g机房。机房的电耗是通信行业主要耗能,而空调能耗一般占通信机房能耗的20%~45%,有的甚至高达60%以上。因此,在保证通信设备正常运行的前提下,为了能够达到节能的目的,采用全新风系统排除室内设备发热量,减少空调运行时间[1-2]。
目前新风节能技术在国内通信机房中的应用仍处在探索阶段,如何充分发挥新风技术的节能效果与其气流组织的形式有密切关系。本文以某移动机房为研究对象,在不改变房间送、排风口的尺寸、数量和送风口的送风参数,也不改变房间内任何设置的情况下,仅通过改变气流组织形式,模拟得出房间内速度场、温度场分布,从而分析、选择最佳气流组织形式。
1.计算模型和数值方法
1.1物理模型的简化及建立
根据某移动机房的实际建筑结构尺寸对其进行简化,模型长4.2m,宽3.8m,高3m。房间内有四个机柜,位于房间中部,机柜内均装有六个载频,其他设备模型详见表1。
1.2 数学模型
为了简化问题,作如下假设:
(1)机房空气为不可压缩流体且符合boussinesq假设;
(2)流动为稳态紊流,假设流场具有高紊流re数,流体的紊流粘性具有各向同性;
(3)忽略固体壁面间的热辐射,机房内空气为辐射透明介质;
袋式除尘器气流组织的数值模拟分析
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袋式除尘器气流组织的数值模拟分析
张景霞’,沈恒根’,方爱民 ,李瑾
(1.东华大学环境科学与工程学院,上海201620;2.国电环保研究院。南京210031)
摘要:文章通过采用流体动力学cFD软件对袋式除尘器中单元模块的除尘空间气流组织进行数值模拟
分析,给出了不同位置的布袋不同高度上的气流速度图,将模拟结果与实际工程运行情况进行对比,分析
了其可靠性,为袋式除尘器的改进和设计提供了理论依据。
关键词:袋式除尘器;数值模拟;气流组织;流场
中图分类号:X701.2 文献标志码:A 文章编号:1 006—5377(2007)1 2-0027—03
袋式除尘器由于气流不均,易造成箱体内某个位置
的布袋或某条布袋的某个位置破损,如不及时处理,该
区域的气流流动阻力将会变低,导致滤袋更大区域的
破损。为研究袋式除尘器滤袋失效机理,进一步指导除
尘器的设计、运行和改进,本文对袋式除尘器某工程实
际运行条件下的内部气流进行了数值模拟。该工程的电
除尘器改造为袋式除尘器后,经过近3年的使用,布袋
出现破损,破损位置在进风口的前3排的整条布袋、每
条布袋袋口下0.20~0.50m之间的部位。本文主要采用
CFD数值模拟方法分析布袋破损原因。
l CFD数值模拟计算方法
袋式除尘器箱体内部流场是复杂的三维流场,采
用的控制方程有:连续性方程和动量方程,湍流模型
选用标准k—e双方程模型,包括湍动能k方程和耗
散率e方程。假定流体作定常流动,流体的各项运动
参数与时间无关,整个模拟过程为等温过程,流体是不
可压缩的。
1.1建立物理模型(见图1) 建立的除尘器过滤单元有1 76×2条布袋,布置
方式为8 ̄}22×2N,迎风面8条布袋,单条布袋尺寸
160×6500(mm),布袋距边壁箱体距离0.40m,袋
底距灰斗2.70m,过滤风量是6667m /h,设计的过滤风
速为0.96m/rain,进风口的尺寸为0.90×2.20(m),
大空间空调风系统数值模拟
第23卷第6期 2009年l2月 制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning 、b1.23 No.6 Dec.2009.118~122
文章编号:1671.6612(2009)06.118—05
【摘要】
【关键词】
中图分类号 大空间空调风系统数值模拟
张冬洁 金元国
(1.中国恩菲工程技术有限公司 北京 1 00038;
2.中国人民解放军6 3926部队北京102202)
着重介绍了某剧院工程观众厅的空调风系统设计方案,并建立观众厅的二维和三维实体模型,利
用有限容积法对此大空间内的气流组织和温度分布进行模拟,验证了设计方案的可行性,设计的
通风效率可达到1.67。
置换通风;数值模拟;通风效率
TU831 文献标识码A
CFD simulation of air-conditioning system in an auditoria
Zhang Dongjie Jin Yuanguoz
(1.China ENFI Engineering Corp.,Beijing,100038;2.Unit 63926 of Chinese People’S Liberation Army,Beijing,102202)
[Abstract] With CFD method,the displacement air-conditioning system of the auditoria in a theater is simulated,SIMPLE
arithmetic is adopted to calculate the temperature and velocity distribution inside the super space.A series of figures are obtained to
show the feasibility ofthe project.The ventilation effectiveness in this design is 1.67. [Keywords]displacement ventilation;CFD simulation;ventilation effectiveness
广州某礼堂空调气流组织模拟分析
第32卷第4期 2013年7月 建筑热能通风空调 Building Energy&Environment V0l_32 No.4 Ju1.2013.72~74
文章编号:1003。0344(2013)04—072.3
广,kltl某礼堂空调气流组织模拟分析
王顺林‘赵青春
1广东省建筑设计研究院 2苏宁置业集团有限公司
摘要:本文对广州某礼堂上送下回的气流组织进行了数值模拟,结果发现礼堂室内温、湿度等参数能满足规范
要求,但是存在局部冷热不均、通风效率低和气流易短路的现象而不利于节能。因此从侧面说明,高大空间礼堂宜
采用分层空调送风方式。
关键词:气流组织数值模拟高大空间分层空调
Simulation and Analysis on Air Distribution of
Air-conditioning in a Hall in Guangzhou
WANG Shun—lin ,ZHAO Qing—chun
1 Architectural Design and Research Institute of Guangdong Province
2 Suning Real Estate Group Co.,Ltd.
Abstract:The air distribution with the up.inlet and down.outlet in a hallin Guangzhou was simulated in this paper.and
the results showed that the indoor parameters of temperature and humidity could meet the code requirements but the
phenomenon of uneven cold and heat in local area.1ow efficiency of ventilation and flow short circuit occurred in the
基于RCI、RTI的数据中心气流组织评价与优化
基于RCI、RTI的数据中心气流组织评价与优化
发布时间:2021-07-23T10:48:24.460Z 来源:《建筑科技》2021年8月中 作者: 苏鹏伟
[导读] 数据中心的能耗问题也逐渐成为制约其发展的主要障碍。数据中心空调系统的能耗占到总能耗的约30%,而空调风机又占到空调系统总能耗的50%左右。降低空调系统能耗是目前数据中心节能的关键手段。
捷通智慧科技股份有限公司 苏鹏伟 北京市 100020
摘要:数据中心的能耗问题也逐渐成为制约其发展的主要障碍。数据中心空调系统的能耗占到总能耗的约30%,而空调风机又占到空调系
统总能耗的50%左右。降低空调系统能耗是目前数据中心节能的关键手段。本文主要探究了北京地区某数据中心的气流组织情况,并采用
RTI和RCI等指标对气流组织评价,提出针对性优化建议。 关键词:气流组织评价、RCI、RCI、冷通道隔离
0引言
随着云计算和大数据技术的蓬勃发展,数据中心规模越来越大,功耗也越来越多。研究表明,数据中心的能耗已经占到了全国耗电量的2%左右,而且呈不断上升的趋势。另外,研究还表明,数据中心的能耗中,除IT设备之外,空调系统的能耗占到了约70%,而空调风机
又占到空调系统总能耗的50%左右,降低数据中心空调系统风机的能耗的需求非常迫切。
对于数据中心空调系统的节能,其最基本的前提是保证机房内良好的气流组织。实现了良好的气流组织管理,可以带来一系列正面的影响:
1、减少了冷量的浪费。
2、减少了循环风量,降低风机能耗。
3、提高了回风温度,提升了空调系统的效率。
1 RCI、RTI指标简介
目前针对数据中心的气流组织,有一套评价的指标体系,即机柜冷却指标(RCI,Rack Cooling Index)和回风温度指标(RTI,Return
Temperature Index )。 其中,机柜冷却指标包括RCLLO和RCLHI两种评价方式,当实测送风温度中有小于推荐送风温度下限的值时,采用RCLLO来评价进入机架
气动设计的CFD数值模拟及优化
气动设计的CFD数值模拟及优化
随着工业的发展和科技的进步,气动设计在各个行业中都扮演着重要的角色。比如汽车、航空航天、建筑、能源等各种领域的研发工作都需要气动学的知识。而气动设计的CFD数值模拟及优化技术,也成为了这些工程实践中重要的一部分。下面,我们就来说一说气动设计的CFD数值模拟及优化技术。
一、CFD数值模拟的基本原理
CFD(Computational Fluid Dynamics),即计算流体力学,是利用计算机数值模拟流体在空间和时间上的运动、变化和相互作用的一种方法。在气动设计中,CFD数值模拟可以对气流进行分析和模拟,提供了可视化的方式来观察实际系统中的流场,最大限度地发挥设备的作用。
CFD计算流体力学的工作流程包括以下几个步骤:
(1)建立几何模型:根据需要,选择合适的几何模型,以及相应的数据导入格式如IGES、STEP、STL等,进行模型导入。
(2)网格划分:确定模型的流动范围,并划分为多个相邻的小网格。合理的网格划分可以更好地反映物体表面形态等数据,从而提高计算效率并减小误差。
(3)设定数值模型:根据需要,设置流动方程、物理模型、边界条件、计算区域、计算网格等。
(4)计算流动场:运用计算机对所设定的数值模型进行求解,并获取流动场的数值分布和特性参数。一般计算过程需要使用数值方法,如有限元方法、速度增量法、声波分析法等。
(5)结果评价和分析:对所取得的流动场结果进行评价和分析,包括物理特性、流动速度、温度场等。 二、气动设计中的CFD数值模拟应用
气动设计中的CFD数值模拟可以在实验前预测设计效果,也可以为详细的实验设计提供重要的指导信息。在地址这一方面,气动设计中CFD数值模拟有以下应用:
1.气动外形优化:气动外形优化是指在气动学和结构力学约束条件下,利用CFD数值模拟来进行气动外形的参数优化,从而实现外形的最佳效果。在外形优化过程中,不断地调整参数,通过CFD模拟验证参数的合理性,加速气动设计的过程,提高设计效率。
羽毛球场馆空调气流组织设计方案优化与实施
羽毛球场馆
空调气流组织设计方案优化与实施
摘要:羽毛球比赛场地对风速要求非常高,要求地面以上9米区域内的风速不大于0.2m/s。为此,
本文利用计算流体力学技术(CFD),对场馆内设计工况下的气流组织进行了预测,根据计算结果,
对有可能影响场馆内气流组织的观众席座椅下的结构风腔内的送风方式进行了优化设计,提出了相
应的修改方案。现场实测结果表明,比赛场地的速度场达到设计要求,满足羽毛球比赛场地风速不
大于0.2m/s的要求。
关键词:羽毛球场馆;0.2m/s风速;气流组织;方案优化;实施
1工程概况
羽毛球比赛属于小球比赛,场馆的空调设计不但要满足温湿度的要求,更重要的是必须满足比
赛场地对风速要求。根据相关设计规范及标准的要求,比赛场地地面以上9米区域内,风速不得大
于0.2m/s[1],这就给空调系统设计及其运行提出了很大的难题。目前国内外大多数羽毛球场馆的做
法是,比赛时将空调系统关掉,以防影响比赛。
羽毛球场馆(图1)主要功能是羽毛球与艺术体操用体育馆,总建筑面积24383m2,空调面积20000m2。比赛大厅是体育馆的核心,包括比赛场地和观众区,观众区围绕比赛场地四周布置,分
东、南、西、北四个区域,共设有7508个观众席位,其中固定席位5480个,活动席位2028个。
a)场馆外立面图b)场馆内实景
图1羽毛球场馆1.1比赛大厅空调设计参数
表1所示的是比赛大厅的比赛区和观众席的空调设计参数。
表1温、湿度设计参数房间名称夏季冬季
温度(℃)相对湿度(%)温度(℃)相对湿度(%)
比赛区266018≥30
观众席256018≥30
1.2空调方式
空调设计方式为全空气式二次回风系统,观众席座椅下送风,上侧回风。即,整个场馆分东、
南、西、北四个区域,分别由12台组合式空调机组将处理好的空气通过风道系统送至四个区域观众
席位下的结构风腔,利用结构风腔的静压箱作用(各区的结构风腔彼此独立),并在结构风腔上面的
观众席位下开设了9100个风口,并利用可调节旋流风口送风。回风口设在场馆四周的中间层(8.47m)和上层(13.03m)。
