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《高大空間分層空調(diào)數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、高大空間分層空調(diào)數(shù)值模擬研究NumericalSimulationandResearchonStratifiedAirConditioninginLargeSpace研究生:高姍指導(dǎo)教師:張曉明教授學(xué)科專業(yè):供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程二〇一五年十二月分類號(hào):學(xué)校代碼:10153UDC:密級(jí):公開碩士學(xué)位論文高大空間分層空調(diào)數(shù)值模擬研究作者姓名:高姍入學(xué)年份:2013年9月指導(dǎo)教師:張曉明教授學(xué)科專業(yè):供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士空調(diào)工程所在單位:市政與環(huán)境工程學(xué)院論文提交日期:2015年10月論文答辯日期:2015年12月學(xué)位授予日起:201
2、6年1月答辯委員會(huì)主席:關(guān)雁鳴答辯委員會(huì)組成:關(guān)雁鳴張培紅李剛王子彪郭海豐論文評(píng)閱人:張培紅張?jiān)拼T士研究生學(xué)位論文摘要Ⅰ摘要中庭擁有較大的空間,一方面能夠?yàn)槿藗兲峁┙涣鳒贤ǖ目臻g,一方面在中庭設(shè)計(jì)中常常會(huì)應(yīng)用到綠色植物、水體等,這些就構(gòu)成一個(gè)微型的生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而形成了建筑內(nèi)部的微氣候。通過溫室效應(yīng)和煙囪效應(yīng)等措施的調(diào)節(jié),我們就成功建造了一個(gè)低能耗的生態(tài)空間。因此在建筑中加入中庭的設(shè)計(jì),不僅可以使使用者心情愉悅,還可以節(jié)約能耗。然而,在現(xiàn)實(shí)中常常發(fā)現(xiàn)許多建筑物的中庭空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng),夏季酷熱難耐,冬季寒風(fēng)刺骨。因此,具有中庭的大空間建筑空調(diào)節(jié)能和舒適性問題
3、的研究越來越受到人們的重視。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和獲得更加高效的空調(diào)系統(tǒng),大空間建筑的分層空調(diào)系統(tǒng)得以提出。本文以沈陽地區(qū)一大型商場(chǎng)中庭為例,根據(jù)建筑的實(shí)際尺寸和室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù),建立模型。采用數(shù)值模擬與理論分析相結(jié)合的方法,對(duì)分層空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行研究。應(yīng)用Airpak軟件對(duì)高大中庭內(nèi)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、PMV和PPD分布進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究,并且詳細(xì)分析了模擬結(jié)果。第一章介紹了高大建筑中庭及分層空調(diào)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,進(jìn)而分析出目前研究的不足之處,提出研究目的及內(nèi)容。第二、三章詳細(xì)介紹了分層空調(diào)技術(shù),包括一些基本概念、分層空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法、分層空調(diào)氣流組織計(jì)算等。并介紹
4、了數(shù)值模擬的基本方法和流程。在第四章計(jì)算了不同分層高度時(shí),分層空調(diào)冷負(fù)荷,得出h2=4m時(shí),空調(diào)冷負(fù)荷為25650.84W,節(jié)約率為28.52%;h2=6m時(shí),空調(diào)冷負(fù)荷為26109.10W,節(jié)約率為26.97%;h2=8m時(shí),空調(diào)冷負(fù)荷為26813.02w,節(jié)約率為25.26%;h2=10m時(shí),空調(diào)冷負(fù)荷為28030.546W,節(jié)約率為21.89%;h2=12m時(shí),空調(diào)冷負(fù)荷為28916.02W,節(jié)約率為19.43%。即隨著分層高度的降低,冷負(fù)荷減小,節(jié)能率增加,且冷負(fù)荷和節(jié)能率分別同分層高度呈線性關(guān)系。第五、六章利用Airpak軟件建立一個(gè)三維物理模
5、型,并適當(dāng)?shù)貙?duì)物理模型進(jìn)行簡化。選擇合適的風(fēng)口模型、選擇合適的控制方程、選擇合適的湍流模型、確立合適的邊界條件。然后利用Airpak軟件對(duì)高大中庭內(nèi)夏季和冬季熱環(huán)境進(jìn)行模擬分析。得出結(jié)論,夏季適宜分層高度為6米;當(dāng)分層高度為6米時(shí),冬季適宜送風(fēng)角度為20度。關(guān)鍵詞:高大中庭;氣流組織;數(shù)值模擬;熱舒適性;分層空調(diào)Ⅱ摘要碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractTheatriumhaslargespace,ontheonehand,itcanprovidethespaceforpeopletocommunicate,onth
6、eotherhand,plantandwaterareoftenappliedtothedesignoftheatriumwhichconstitutesamicroecosystemtoformamicroclimatewithinthebuilding.Throughtheeffectofthegreenhouseandtheeffectofthechimneyeffect,wehavesuccessfullyconstructedalowenergyconsumptionecologicalspace.Therefore,theconstructi
7、onofatriumdesign,cannotonlymaketheuserfeelhappy,butalsosaveenergy.However,inrealityoftenfindthatmanyairconditioningsystemsoftheatriumsarenotproperlydesigned,unbearablyhotinsummer,coldandbitinginwinter.Asaresult,theenergysavingoftheairconditioninginlargespacebuildingsisattractingi
8、ncreasingattentioninbuildingresearch.For