下送风方式对室内热环境影响的研究

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1、分类号：学校代码：10069密级：研究生学号：120140168下送风方式对室内热环境影响的研究TheStudyoftheEffectofUnderFloorAirSupplyMethodtoIndoorThermalEnvironment研究生姓名：杜红涛专业名称：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师姓名：刘泽勤教授论文提交日期：2018年6月学位授予单位：天津商业大学摘要寻求兼顾舒适性与低能耗的空调方式受到学术界越来越多的关注。本课题采用实验研究与数值模拟相结合的方式，对几种下送风方式对室内热环境的影响进行

2、了研究。实验研究受不同送风方式和送风温度影响的室内热环境，探讨不同送风方式下室内温度场分布。采用ANSYS-CFX软件，依据实验台实际尺寸建立用于数值模拟的物理模型，对空调房间内的气流组织、温度分布、室内人体热舒适性以及能量利用效率进行数值模拟计算。通过对实验数据和模拟结果进行分析，在本课题设置的工况范围内，得到如下结论：（1）数值模拟结果表明：对于置换通风方式，当送风量恒定时，采用单个风口由于送风速度较大，无论风口在正面还是侧面，到达人体前的风速在0.3m/s~0.4m/s之间，风口所在方向均有较强的吹风感；

3、采用双风口送风，送风量不变，送风速度减小至单风口送风速度的一半，到达人体模型周围的风速在0.1m/s~0.2m/s之间，此时吹风感较小，并且气流组织相对单风口较好。对比温度分布情况，单风口送风方式下，当送风温度较低，为16℃至20℃时，室内热源散发的热量都可以被较好地排出，室内温度范围在22℃至26℃之间；但当送风温度在22℃和24℃时，室内温度大部分已达到27℃；双风口送风方式下，由于送风口增加，气流组织较好，因此室内温度分布也优于单风口工况，在送风温度为16℃至22℃时，电脑模型的散热和人体模型的散热均可以

4、被全部带走，室内温度范围在22℃至26℃之间，但当送风温度在24℃时，室内整体温度较高。由于置换通风气流组织分布的优势，当送风温度为20℃时，在z=0.5m高度和z=1.0m高度的PMV最大值分别为0.42和0.48，对应PPD值分别为8.68%和9.77%，最大值出现在E3工况下，均满足人体的热舒适性要求；（2）数值模拟结果表明：在地板送风方式下，低温空气由地板送出后，卷吸周围空气向上走，但对于人体模型的影响较小，无吹风感，出风口的风速在上升阶段衰减较小，可以较好地带走室内各热源的热量。在送风温度为16℃至2

5、2℃时，电脑模型的散热和人体模型的散热均可以被全部带走，室内温度范围在22℃至26℃之间，但当送风温度为24℃时，虽然热量都能被排出，但是室内整体温度较高。在I3工况下，在z=0.5m高度和z=1.0m高度的PMV值分别为-0.04和0.10，对应PPD值分别为5.04%和5.20%，均满足人体的热舒适性要求；（3）数值模拟结果表明：对于层式通风方式，当送风量恒定时，采用单个风口由于送风速度较大，无论风口在正面还是侧面，到达人体前的风速在0.3m/s~0.4m/s之间，风口所在方向均有较强的吹风感；采用双风口送

6、风，送风量不变，送风速度减小至单风口送风速度的一半，到达人体模型周围的风速在0.1m/s~0.2m/s之间，此时吹风感较小。对比温度分布情况，当送风温度较低时，电脑模型的散热和人体模型的正面散热均可以被较好的带走，当送风温度高于20℃时，由于风口位置较高，送风口I以下的热量较难排出，工作区热量过度积聚。当送风温度为20℃时，在z=0.5m高度，四种工况下的PMV值均大于0.6，属于偏暖的状态，PPD也均大于10%，不满足人体舒适性要求；在z=1.0m高度，情况较z=0.5m有所好转，但是除B3工况满足PMV值小

7、于0.5，PPD值小于10%外，其余三种工况也是属于较暖状态，不满足人体舒适性要求；（4）数值模拟结果表明：送风温度为20℃时，在层式通风方式下，其能量利用系数均不大于1，能量利用的有效性较差；在置换通风及地板送风方式下，其能量利用系数均大于1，能量利用有效性较好；（5）实验研究结果表明：对于置换通风方式，当送风温度低于21℃时，室内温度分布情况较好，室内温度范围在22℃至26℃之间；当送风温度高于21℃时，室内温度值大部分超过26℃到27℃以上。对于同一送风温度下的各送风方式，双风口直角送风方式下的温度分布要

8、优于其它送风方式；（6）实验研究结果表明：地板送风方式下的温度分布情况较好，当送风温度低于22℃时，室内温度分布情况较好，室内温度范围在22℃至26℃之间；当送风温度高于22℃时，室内温度大部分超过26℃到27℃以上；（7）实验研究结果表明：对于层式通风方式，当送风温度低于20℃时，室内温度分布情况较好，室内温度范围在22℃至26℃之间；当送风温度高于20℃时，室内温度大部分超过26℃