空调房间室内气流组织模拟

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1、经济·管理·综述建材与装饰2017年3月空调房间室内气流组织模拟何顺军（贵州省建筑设计研究院有限责任公司贵州贵阳550001）摘要：空调房间中，气流组织对室内的空气环境和品质有着重要的影响，对室内温度、区域流速以及空调能耗等有着直接的关系，是对空调房间内的空气进行调节的重要的环节。气流组织模拟对于改善室内空气质量和品质，实现舒适的室内环境具有重要的意义。本文主要结合笔者多年工作经验，论述了空调室内气流组织的形式，并根据工程实例采用CFD手段对该建筑室内主要功能房间的气流组织进行模拟。关键词：空调；气流组织；模拟；CFD中图分类号：O368文献标识码：A文章编

2、号：1673-0038（2017）09-0184-03引言工作区的空气质量。计算机机房、广播电台等室内余热量大一级空调室内良好的、舒适的环境能够带给人精神愉悦的感受，热源靠近顶棚的场合是十分适合的。空调室内的气流组织对空调系统的使用效果差生直接的影响，2空调室内气流组织模拟分析方法是关系到空调室内湿度、温度和气流速度的重要因素，只有合理建筑室内通风的预测方法目前主要有区域模型、模型实验以的气流组织才能够充分的发挥送风冷却和加热作用，满足健康、及计算流体力学方法。区域模型是将房间划分为一些有限的宏舒适和能源有效利用的要求。对空调室内的气流组织进行模拟，观区域，

3、认为区域内的相关参数如温度、浓度相等，通过建立各通过模拟结构更好的对实际设计进行指导，对于高山室内空气区域的质量和能量守恒方程得到房间的温度分布以及流动情品质具有重要的意义。况，实际上模拟得到的还只是一种相对“精确”的集总结果。模型1空调房间的气流组织形式实验属于实验方法，必须消耗相对较长的试验时间和经费，并且进行试验模型的搭建也需要消耗很多的经费，难以在工程设计1.1气流组织的介绍中广泛采用。而且，为了满足所有模型实验要求的相似准则，其狭义的气流组织指的是上（下、侧、中）送上（下、侧、中）回或要求的实验条件可能也难以实现。置换送风、个性化送风等具体的送回风

4、形式，即气流组织形式；CFD模拟是从微观角度，针对某一区域或房间，利用质量、广义的室内气流组织，是指一定的送风口形式和送风参数所带能量及动量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气来的室内气流分布。经过一定处理过后的空气，经过空调系统进流动状况。入空调房间，与空调室内的热湿交换之后从回风口排出去。下文主要采用CFD手段对某建筑室内主要功能房间的气流1.2常用的气流组织形式组织进行模拟。报告中综合考虑流速、温度场、空气龄、PMV、PPD在空调之内，常用的气流组织形式通常有如下几种：①侧送对中国体育城会议中心项目室内气流组织状况进行分析评价。侧回；②上送下回

5、；③上送上回；④下送上回。分别阐述如下：2.1湍流模型1.2.1侧送侧回模拟中采用标准k-ε模型求解该项目室内气流组织状况，侧送侧回形式中的送风口的通常布置在之内的侧墙上部，气涉及到的控制方程主要包括：连续性方程、动量方程、能量方程，流横向送出，气流吹到对面墙之后落到工作区域，以较低的速度可以写成如下通用形式：流过整个工作区，之后载通过同侧墙下方的回风口排出。该形式∂（ρφ）的气流组织形式，能够确保工作区具有稳定和均匀的气流速度+div軑ρU軑φ軑=div（Γφgradφ）+S∂t和温度。该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度1.2.2上送下回等

6、。针对不同的方程，其具体表现形式如表1。这种气流组织形式是将送风口布置在房间上部，回风口布置表1计算流体力学的控制方程在下部。该气流组织的优点是送风气流不直接进入工作区，有较名称变量ΓφSφ长的与室内空气混掺的距离，能够形成比较均匀的速度场和温连续性方程100度场。x速度uμ=μ+μ-∂P+∂軑μ∂u軑+∂軑μ∂v軑+∂軑μ∂w軑effteff∂xeff∂xeff∂x∂x∂x∂y∂z1.2.3上送上回y速度vμeff=μ+μt-∂P+∂軑μeff∂u軑+∂軑μeff∂v軑+∂軑μeff∂w軑这种气流组织形式是将送风口和回风口布置都在房间上部，∂y∂x∂y∂y

7、∂y∂z∂yz速度wμ=μ+μ-∂P+∂軑μ∂u軑+∂軑μ∂v軑+∂軑μ∂w軑-ρg气流能充分的流过工作区，对于因某种因素的影响而导致无法effteff∂zeff∂zeff∂z∂z∂x∂y∂z在房间西部布置回风口的场合是十分合适的。湍流动能kαkμeffGk+GB-ρε2湍流耗散εαεμeffCε（G+CG）-Cρε-Rε1.2.4下送上回1εkk3εB2εk这种形式的送风口布置在下部，回风口布置在上部，排风温μ+μt温度TSTPrσ度高于工作区的温度，故具有一定的节能效果，同时有利于改善T·184·2017年3月建材与装饰经济·管理·综述尽管室内气流组织流

8、速较低，但在复杂的边界条件下，室内根据距楼面1.2m