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《安裝新風(fēng)換氣機房流場及溫度場數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第14卷第5期哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報Vol114No152009年10月JOURNALOFHARBINUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2009安裝新風(fēng)換氣機房流場及溫度場數(shù)值模擬研究李九如,楊黎(哈爾濱理工大學(xué)機械動力工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150080)摘要:以計算流體力學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ),建立了裝有新風(fēng)換氣機房間三種氣流組織形式的物理及數(shù)學(xué)模型.運用k-ε模型和SIMPLEC算法對裝有新風(fēng)換氣機房間的流場及溫度場進行了數(shù)值模擬,給出了溫度場及流場的數(shù)值結(jié)果,分析了三種不同氣流組織形式對室內(nèi)流場及溫度場的影響.關(guān)鍵詞:新風(fēng)換氣機;溫度場;流場;
2、數(shù)值模擬中圖分類號:TH43文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1007-2683(2009)05-0127-04NumericalSimulationofFreshAirExchangerEffectingIndoorEnvironmentLIJiu2ru,YANGLi(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080,China)Abstract:Basedoncomputationalfluiddynamicsandheattransfertheory,t
3、hepaperbuildsthephysicsandmathematicsmodelofthreeairflowformsintheroomequippedwithoutdoorairexchangedevice.Thepaperusesk2εmodelandSIMPLECalgorithmtosimulatetheflowfieldandtemperaturefieldoftheroom,thenumericalresultsoftemperaturefieldandflowfieldareattained,andtheeffectsofthreeairflowformson
4、indoorflowfieldandtem2peraturefieldareanalyzed.Keywords:outdoorairexchangedevice;temperaturefield;flowfield;numericalsimulation新風(fēng)換氣機能消除室內(nèi)空氣污染和改善室內(nèi)空內(nèi)空氣流動的特性,3種風(fēng)口布置方式如圖1所示.氣品質(zhì),并能對排風(fēng)的熱量進行回收,逐漸被使用在很多場合.在使用新風(fēng)換氣機的房間,用CFD模型(計算流體流動模型)進行數(shù)值模擬,得出室內(nèi)溫度場和流場的分布,進而對室內(nèi)空氣品質(zhì)進行評價,對新風(fēng)換氣機在使用中進一步減少能耗、選擇和改良機型及選擇最佳安
5、裝方案,具有一定的理論指導(dǎo)作用.1模型的確立圖1物理模型示意圖111物理模型的簡化通過對三種不同氣流組織形式的模擬來討論室對裝有新風(fēng)換氣機房間的物理模型作如下收稿日期:2007-08-29基金項目:黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目資助(10551071)作者簡介:李九如(1970—),男,博士,教授,E2mail:hrblijuru@sina.com.?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net128哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報第14卷簡化:表1求解
6、模型常數(shù)取值1)忽略房間內(nèi)的桌子、衣柜、燈飾品、電子器件c1εc2εc3εcμσkσs等突起物體;11441192101091101132)將模型簡化成空間尺寸為:長×寬×高=5m×4m×3m的長方體;2邊界條件及網(wǎng)格的劃分3)空氣密度看作常數(shù),氣體按不可壓縮計算;4)假設(shè)由新風(fēng)換氣機送入室內(nèi)的空氣與室內(nèi)211邊界條件的確定空氣的混合是瞬時達到平衡的.1)進口速度邊界條件:采用速度邊界條件,取112數(shù)學(xué)模型送風(fēng)口速度Vin=315m/s,送風(fēng)溫度為301K,速度質(zhì)量守恒:定義方法為垂直于邊界,湍流定義方法采用湍流強5ρ5度和水力直徑相結(jié)合,紊流強度k取1%,水力直+(ρui)=
7、0(1)5t5xi徑為動量守恒:2abdi=555p5τija+b(ρui)+(ρuiuj)=-++ρgi+Fi5t5xi5xi5xj其中:di為水力直徑;a,b為風(fēng)口的長寬.(2)文中通風(fēng)口尺寸為:長×寬=012m×0115m,能量守恒:計算得水力直徑為011714m.5555T2)出口速度邊界條件:由于入口條件比較充(ρh)+(ρuih)=(k+xkt)+Sh(3)5t5xi5xi5xi分,出口邊界條件設(shè)置為沒有太多約束的Outflow.標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型是以湍流動能k和它的3)壁面邊
