桌面个性化送风末端方式对工位区热环境的影响研究

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1、密级：学校代码：10069类型：应用基础研究学号：Y20120185爻津痏耆UNIVERSITYOFCOMMERCE硕士学位论文桌面个性化送风末端方式对工位区热环境的影响研究StudyonInfluencesofAirTerminalTypeonThermalEnvironmentofOccupiedZoneunderDesktopPersonalizedVentilation专业供热、供燃气、通风及空调工程研究生李戈指导教师刘泽勤天津商业大学机械工程学院二〇一五年六月独创性声明及使用授权声明一、学位论文独创性声明本人所撰写的学位论文是在指导教师的指导下独立完成的研究成果。除己明

2、确标注或得到许可外，所撰写的学位论文中不包含他人己申请学位或其他用途所使用过的成果，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，本人的指导教师对此进行了审定。对本文的研宄做出重要贡献的个人或集体，本人已在文中做出明确的说明并表示谢意。如有不实，本人承担相应责任。’本人同意授权天津商业大学以非赢利方式保存、使用本人的学位论文的电子版及纸质版。授权天津商业大学将本论文的全部内容或部分内容提供给有关方面编入数据库进行检索、出版及提供信息服务。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。本人在校期间取得的研宄数据、相关成果等知识产权归天津商业大学所有。注：涉及保密的学位论文在

3、解密后适用本授权。学位论文作者签字：指导教师签字：日期：年/月^日分类号：学校代码：10069密级：研究生学号：Y20120185桌面个性化送风末端方式对工位区热环境的影响研究StudyonInfluencesofAirTerminalTypeonThermalEnvironmentofOccupiedZoneunderDesktopPersonalizedVentilation研究生姓名：李戈专业名称：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：2015年6月学位授予单位：天津商业大学摘要自上世纪70年代爆发世界能源危机，在相当长时期内对建筑楼宇实施节能措

4、施成为了对业界的工作要求，增强建筑密闭性、减少新风供给量等技术方法被广泛应用于建筑楼宇，造成了室内空气品质的明显下降。当人们长时间处在不良空气环境中易会出现诸多不良反应，如患上建筑类疾病等。随着社会的发展和生活水平的提高，人们对室内空气品质重要性的认知也逐渐加深。近年来，为实现建筑的节能减排和良好的室内空气品质，如何对空调系统进行优化设计在学术界引起了广泛关注和研究，其中个性化送风方式以个性化调节和节能的优势受到重视。本课题对桌面式个性化送风末端方式进行细化研究，采用数值模拟与实验研究相结合的方式来探索个性化送风口末端方式及其送风参数对工位区热环境的影响。研究过程中，选用ANSY

5、SCFX作为数值模拟软件，根据人工环境室综合实验台的实际尺寸进行几何模型的建立，划分网格、选择控制方程和湍流模型并设置初始及边界条件，从而进行数值模拟求解，计算不同工况下工位区的温度分布及速度分布，进而探索不同个性化送风口布置方式及其送风参数对工位区的热舒适度及空气品质的影响。设计并搭建实验台，安排实验方案，利用数据采集器及风速仪等仪器对温度、速度等数据进行测量收集并予以整理，探索实验过程中受个性化送风口布置方式及其送风参数影响的工位区热环境，并利用实验结果验证数值模拟结果的正确性与可行性。主要研究结果有：（1）在PEM桌面个性化送风末端方式下，人体工位区胸腹部风速较其他位置风速

6、大，在0.2m/s~0.3m/s之间，头部及脚部风速随送风扩散而衰减，风速约为0.05m/s~0.1m/s；在其他桌面个性化送风末端方式下，人体工位区面部风速较其他位置风速大，在VDG和HDG末端方式下，面部位置风速约为0.15m/s~0.2m/s；在MP和CMP末端方式下，面部位置风速约为0.2m/s~0.4m/s。（2）通过进行工位区热舒适性分析，发现随着送风温度的增加，PMV值呈上升趋势，人们对于由吹风感引起的不满意率随之降低；随着背景温度的增加，工位区PMV值也随之增加；随着送风风速的增加，人们对于由吹风感引起的不满意率随之增大。综合研究结果，当送风温度在21℃~22℃之

7、间、背景温度在29℃以下、送风量大于30m3/h时可以使工位区热环境具有较好的热舒适性。（3）有个性化送风相较于无个性化送风可以使人体呼吸区以较快速度获得较高的空气品质，其中MP和CMP两种送风末端方式下二氧化碳浓度较其他三种方式低，且个人暴露系数最高，吸入空气品质最好。在桌面个性化送风方式下，送风温度在21℃~23℃之间，背景温度在27℃~28℃之间，送风量大于30m3/h即送风速度大于0.21m/s时可以提高能量利用的有效性。（4）通过实验研究发现，在五种个性化送风方式下温度