潜艇居住舱室空调送风舒适度数值模拟评估

[目的]潜艇舱室环境普遍较恶劣,需提高居住性,基于此,对采用球形布风器的潜艇舱室的空调送风气流组织进行研究,评估舱室热舒适度。[方法]使用CATIA构建精确程度高的舱室三维模型,采用计算流体力学(CFD)技术,根据实际边界条件,对舱室在夏季水面、夏季水下、冬季水面、冬季水下工况下的送风气流组织进行数值模拟,对使用球形布风器改变送风方向的夏季水面工况送风气流组织进行数值模拟,对各工况下舱室温度及速度分布进行分析对比,对舱室的舒适性评价指标(PMV)值进行计算分析。[结果]结果表明,在各工况下,舱室PMV值在-1～1之间;舱室内大部分区域气流速度分布较为均匀,速度适宜,小于0.3 m/s;舱室大部分区域温度较为均匀,夏季约为24.5～26℃,冬季约为22～23.5℃。[结论]采用球形布风器的潜艇典型住舱空调送风满足舒适性标准要求。     

船舶舱室环境下的动态热舒适研究

船舶舱室环境热舒适是影响船员身体健康和工作效率的重要因素,为了确保舒适健康的船舶舱室微气候环境,对改善船员居住环境条件和生活质量,提高工作效率具有重要意义。对船舶舱室环境下的动态热舒适性及动态热舒适指标进行了研究,并在此基础上,分别从温度和风速的动态化出发,对船舶舱室的动态热舒适进行了分析。     

居住舱室空气环境舒适性数值分析

[目的]为比较不同送风方案对居住舱室空气环境的影响,[方法]采用计算流体力学技术对四人居住舱室内的空气环境舒适性进行数值研究。分析气流组织分布的评价指标,对夏季工况下舱室模型的风速、温度、相对湿度、PMV值和CO_2浓度进行模拟计算。通过对比不同送风方案的模拟结果,研究送风角度、送风温度和送风量对舱室内气流组织热舒适性及空气品质的影响。[结果]研究结果表明:送风角度分别取30o和45o时对模拟结果影响较小;降低送风温度并减小送风量虽然会导致舱室内空气湿度相对较小、CO_2浓度较高,但均可满足设计要求,且综合考虑气流组织的评价指标,研究的方案能提高舱室气流组织热舒适性。[结论]研究结果对居住舱室送风口布置具有一定的指导意义。     

船舶烧伤病房气流组织分析与优化

针对舰船舱室气流组织的形式特点,以烧伤病房作为研究对象建立数学模型,通过使用Airpak软件对烧伤病房不同设计方案下的气流组织进行了计算仿真,通过舱室温湿度,空气流速,热舒适指标等参数的对比,获得舱室的压力、温度、速度、热舒适性指标等的分布特性,对烧伤病房气流组织进行了分析并提出了优化方法,可以有效提高人员的舒适性和气流组织效果。     

舰船典型舱室气流组织数值模拟

针对舰船舱室空调系统的末端形式不同于民用建筑空调系统末端形式的特点,提出对采用布风器方式的舰船舱室的气流组织形式进行研究。采用计算流体动力学(CFD)技术,建立实船典型两人舱室的数值试验模型,根据舰船的实际边界条件对该舱室夏季设计工况和冬季设计工况下的气流组织进行数值模拟计算,并对典型截面的速度场及温度场进行分析。模拟结果表明:在夏季设计工况下,虽然布风器周围风速较高、温度较低,但舱内人员活动区域速度场分布较均匀,舱内风速小于0.3 m/s,温度场分布也较为均匀,温度约为26~27℃;在冬季设计工况下,除布风器周围风速较高、温度较高外,舱室大部分区域风速较低,小于0.2 m/s,温度约为20℃。无论是夏季还是冬季设计工况,采用布风器末端形式的典型两人舱室人员活动区域内的气流速度及温度均满足舒适性标准要求,结果验证了该典型舱室空调系统布置的合理性。     

基于ADPI的居住舱室空气环境舒适性数值分析

利用Fluent对某船6人居住舱室内的空气环境舒适性进行数值模拟,对该舱室气流速度场、温度场进行分析研究,比对分析夏季20种工况的计算结果,依照ISO 7730标准,采用空气分布特性指标ADPI进行舱室舒适性评价,为船舶居住舱室内空气环境舒适性的改善提供依据。     

船舶舱室内热舒适性参数的选取

为保证船舶舱室乘员的身体健康,提高其工作效率,需建立船舶舱室乘员热舒适性的温湿度环境条件。在相关热舒适性标准分析研究的基础上,通过对实船热环境测试以及对船员热感觉的问卷调查,分析总结了不同活动状态下船员的热感觉投票值与微小环境温湿度的变化规律,给出了船舶舱室内各工作部位能满足船舶舱室乘员热舒适的温湿度参数控制范围,为船舶舱室的空调系统设计提供了依据。     

变风量空调典型舱室气流组织数值模拟

文章建立了三种典型舱室的物理模型,在变风量空调系统不同运行工况下,进行了舱室气流组织数值模拟分析研究,模拟分析结果表明,采用贴顶射流上送风、下回风方式符合变风量空调舱室舒适性气流分布的要求。     

PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的应用

将热舒适性理论研究与实际船舶舱室环境的实验和调查相结合,探索将普通建筑热环境评价上应用较为广泛的PMV热舒适性模型扩展到船舶舱室的热环境评价中.通过对实船热环境的系统性测试和对实验对象——船员对热环境的主观评价的分析统计以及船员对船舶舱室内热环境的满意度调查,探讨了PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的适用性,并给出了针对不同的活动状态下修正后的PMV*方程,该方程能体现大部分船员在微小环境内的热感觉以及客观评价热环境控制效果.     

船舶舱室置换通风系统的数值模拟和优化

船上有些空间大、人员集中、船体结构复杂的舱室,传统送风方式难以满足需求,给空气环境设计带来很大挑战。文章采用计算流体力学方法研究置换通风系统在船舶舱室中的应用,通过建立物理和数值计算模型,在设计初始阶段对其进行气流组织、热舒适性等方面的模拟分析和优化应用研究;针对某实船舱室的置换通风系统原始方案和优化方案进行对比分析,结果表明置换通风系统具有流动分层和垂直温度梯度的特点。相比原始方案,优化方案使舱室内温度、风速和热舒适性指标等得到优化,有效降低了吹风感,保证人体周围的空气品质,热舒适性指标也符合标准要求。对船舶置换通风系统的应用研究具有借鉴意义。     

基于数值模拟的船舶空调舱室热舒适性分析

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。本文利用数值模拟的方法分析了不同送风温度,送风速度下船舶舱室内温度场与速度场的分布,选取了船舶舱室模型中具有代表性的四个截面,揭示不同位置的空气流速与温度差异；船舱下半部分温度变化较明显,约比送风温度高1~3℃。依据热舒适性方程,利用PMV热舒适性计算分析工具,研究了送风温度,送风速度以及空气的相对湿度对热舒适性指标PMV与PPD的影响。通过数值模拟与理论方法相结合,优化了三个参数的取值范围。进一步分析了送风温度,送风速度以及空气的相对湿度三者之间的相互作用。指出当送风速度,送风温度超出优化范围,可以分别适当的调节送风温度,空气的相对湿度来满足热舒适性要求。为船舶空调热舒适性的设计与优化提供了重要依据。     

船舶舱室环境热舒适性控制新技术综述

船舶舱室环境热舒适性是影响船员身体健康和工作效率的重要影响因素,发展合适的舒适性控制新技术以创建良好的舱室环境热舒适性是船舶通风空调系统的主要任务.该文对船舶舱室环境热舒适性控制新技术进行总结和综述,对船舶舱室环境热舒适性控制新技术的发展具有一定的借鉴意义.     

船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。文章分析了影响空调舱室热舒适性的诸多因素,讨论了PMV (Predicted Mean Vote 预测平均满意值) 指标的作用及其运算方法。建立了舱室简化模型,并结合实际海况,计算了不同温度、相对湿度组合下的PMV,PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied, 预测不满意率)值及系统热负荷,分析了舱室内温度、相对湿度对其热舒适性及能耗的影响。在满足热舒适性指标的情况下,优化船舶空调设计参数以实现节能的目的。文章对船舶空调的设计及舱室温微气候参数的选择具有借鉴意义。     

舰船典型集体防护区域舱室环境数值模拟

为优化集体防护区域舱室环境,采用流体计算仿真软件Airpak对典型集体防护区域进行数值仿真计算,通过设置合理的设计参数、建模并划分网格,得到集体防护区域压力场、速度场和温度场分布,计算结果表明,集体防护区域内超压值分布合理,舱室温度、风速符合人员生活、工作的舒适性要求。     

船用锅炉蒸汽余热吸附式空调的试验研究

吸附空调系统船用的关键是其供冷量能否适应船舶空调舱室热负荷的变化。在实验室中建立了由锅炉低压蒸汽驱动的五吸附床,制冷系统使用氨-复合吸附剂。根据夏季典型空调工况下计算的热负荷,实验研究了制冷系统供冷量与空调负荷变化之间的适配性。结果表明:系统供冷量除受循环冷却水和蒸汽的流量、温度的影响外,还受吸附床加热和冷却时间的影响;必须通过优化吸附床结构、调整吸附床的吸脱附时间,才能使蒸汽驱动的吸附制冷系统实用化。     

工作舱室中均匀与非均匀气流场分析

为在满足舱室换气次数、设备使用环境和人员舒适性要求的前提下节省能耗，对舱室布风器位置和数量、回风格栅数量和大小等冷源配置进行优化，并进行建模仿真，对优化前后温度场和人员舒适度的变化情况进行分析。结果表明：优化布置方案可在满足舱室使用环境要求和人员舒适性需求的情况下减少约30%空调送风量。研究成果可为详细设计与生产设计中空调与布风器布置提供一定参考。     

改善潜艇舱室热舒适和空气品质的技术探讨

为解决当前潜艇舱室的热不舒适状况和恶劣空气品质限制潜艇长期潜航的问题,对国内外相关研究进行了综合评析。分析发现,人体热舒适存在种族和地域等差异,基于发达国家的研究成果建立的空调热舒适标准不能直接用于指导中国建筑室内的空调系统设计,更不能直接用于具有很大特殊性的水下密闭空间性质的潜艇。因此,提出运用现场问卷调查与客观生理参数测量相结合的研究方法,来确定适合中国人自身特点的、针对潜艇特殊环境的热舒适标准和空气品质需求标准。同时,重点探讨了改善潜艇舱室空气品质的技术措施。结果表明,以合适的标准为指导,以多种技术综合为手段,可以切实改善潜艇舱室内的热舒适状况和空气品质。     

虚拟仿真场景中船舱室内部空间舒适性设计研究

传统船舱室内部空间舒适性设计过于注重温度因素,忽略了空气噪声对舒适性的影响,导致设计的船舱室内部空间舒适性整体体验指数降低。根据船舱室内部结构与空气噪声之间的关系,提出虚拟仿真场景中船舱室内部空间舒适性设计研究。首先在仿真场景中,对船舱室内部空气噪声产生过程进行分析计算;根据计算获得的噪声参数,对产生噪声的参量进行修正;然后,根据修正的参量对船舱室内部结构分布进行优化设计,完成提出设计研究;通过仿真数据的对比实验,证明提出设计具有提升船舱室内部舒适指数的效果。     

地板辐射供冷结露问题的理论研究

针对地板辐射供冷中出现的结露问题,通过对地板辐射供冷表面结露机理的理论研究,讨论液滴形成的过程和条件,研究系统中影响结露的因素,分析了过冷度、壁面粗糙度、热边界层厚度、地板表面温度等因素与液滴形成的关系.理论研究结果表明:采用导热系数小、表面光滑的材料,增加入水温度,增大管间距,将辐射供冷与其他送风系统结合使用等方法可...     

邮轮舱室空调舒适性需求分析

介绍了环境舒适性指标分类,重点对热环境以及空气品质开展研究,调研分析了暖通行业和船舶行业舒适性设计标准和规范,开展了各类主要邮轮系类空调设计参数调研。结合适应中国游客的环境舒适性指标分析,给出我国邮轮舱室舒适性设计指标参数。