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《安裝新風(fēng)換氣機(jī)房流場(chǎng)及溫度場(chǎng)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、第14卷第5期哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)Vol114No152009年10月JOURNALOFHARBINUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2009安裝新風(fēng)換氣機(jī)房流場(chǎng)及溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究李九如,楊黎(哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150080)摘要:以計(jì)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(jī)房間三種氣流組織形式的物理及數(shù)學(xué)模型.運(yùn)用k-ε模型和SIMPLEC算法對(duì)裝有新風(fēng)換氣機(jī)房間的流場(chǎng)及溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,給出了溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的數(shù)值結(jié)果,分析了三種不同氣流組織形式對(duì)室內(nèi)
2、流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的影響.關(guān)鍵詞:新風(fēng)換氣機(jī);溫度場(chǎng);流場(chǎng);數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TH43文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1007-2683(2009)05-0127-04NumericalSimulationofFreshAirExchangerEffectingIndoorEnvironmentLIJiu2ru,YANGLi(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080,China)Abstract:Ba
3、sedoncomputationalfluiddynamicsandheattransfertheory,thepaperbuildsthephysicsandmathematicsmodelofthreeairflowformsintheroomequippedwithoutdoorairexchangedevice.Thepaperusesk2εmodelandSIMPLECalgorithmtosimulatetheflowfieldandtemperaturefieldoftheroom,thenumericalre
4、sultsoftemperaturefieldandflowfieldareattained,andtheeffectsofthreeairflowformsonindoorflowfieldandtem2peraturefieldareanalyzed.Keywords:outdoorairexchangedevice;temperaturefield;flowfield;numericalsimulation新風(fēng)換氣機(jī)能消除室內(nèi)空氣污染和改善室內(nèi)空內(nèi)空氣流動(dòng)的特性,3種風(fēng)口布置方式如圖1所示.氣品質(zhì),并能對(duì)排風(fēng)的熱量進(jìn)行
5、回收,逐漸被使用在很多場(chǎng)合.在使用新風(fēng)換氣機(jī)的房間,用CFD模型(計(jì)算流體流動(dòng)模型)進(jìn)行數(shù)值模擬,得出室內(nèi)溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的分布,進(jìn)而對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)新風(fēng)換氣機(jī)在使用中進(jìn)一步減少能耗、選擇和改良機(jī)型及選擇最佳安裝方案,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(jiǎn)化通過對(duì)三種不同氣流組織形式的模擬來討論室對(duì)裝有新風(fēng)換氣機(jī)房間的物理模型作如下收稿日期:2007-08-29基金項(xiàng)目:黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目資助(10551071)作者簡(jiǎn)介:李九如(1970—),男,博士,教授,E2mail:
6、hrblijuru@sina.com.?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net128哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)第14卷簡(jiǎn)化:表1求解模型常數(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(jiǎn)化成空間尺寸為:長(zhǎng)×寬×高=5m×4m×3m的長(zhǎng)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
7、計(jì)算;4)假設(shè)由新風(fēng)換氣機(jī)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(shí)達(dá)到平衡的.1)進(jìn)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(qiáng)5ρ5度和水力直徑相結(jié)合,紊流強(qiáng)度k取1%,水力直+(ρui)=0(1)5t5xi徑為動(dòng)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(zhǎng)寬.(2)文中通風(fēng)口尺寸為:長(zhǎng)×寬
8、=012m×0115m,能量守恒:計(jì)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(dòng)能k和它的3)壁面邊
