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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

辐射供冷末端布置对邮轮舱室热环境影响

为研究辐射供冷末端布置对邮轮舱室热环境的影响,文章采用气流组织分析软件Airpak对不同供冷工况下舱室热环境进行模拟,分析对比各工况下舱室的温度分布、速度分布,并利用评价指标PPD-PMV值和平均空气龄对人员主要活动区域的热舒适性进行研究。结果表明,相比于辐射垂直墙壁系统,顶板供冷在X轴方向的温度分布更加均匀,人员无明显吹风感,舱室内人员的感觉最舒适。     

船舶区域舱室复合环境综合评价方法研究

舱室环境直接影响船舶居住性和船员舒适性,可以此为切入点通过环境评价来验证布置方案的合理性。该文通过对舱室温度、光照、通风和噪声的分析,明确了舱室环境因子的影响原则,并在此基础上引入模糊数学理论,建立综合评价数学模型并进行验证。结果表明:模糊综合评价方法能较好反映区域舱室复合环境状况的好坏,为舱室布置提供客观的数据支撑。     

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。     

船舶舱室空调通风管路减振降噪方法研究

常规船舶舱室空调通风管路能够完成船舶舱室的通风任务,但受船舶在海水中行驶,时常遭遇不确定性大风影响,管路存在振动频率与噪声较大的不足,为此提出船舶舱室空调通风管路减振降噪方法研究。引入通风管路流体动力学,基于Kip Stephen Thorne振动原理计算,构建减振降噪模型;合理选材提升通风管路材料阻尼性,优化包覆声学材料,实现船舶舱室空调通风管路减振降噪方法的研究。试验数据表明,提出的方法研究较常规方法减振77.24%,降噪81.13%。     

船舶居住舱室智能布局优化设计方法研究

船舶居住舱室布局优化是一个多目标优化问题,由于居住舱室布局方案评价指标的多态性及模糊性,不利于船舶居住舱室布局方案的自动评价及优选。论文基于改进遗传算法建立船舶舱室布局优化数学模型,综合考虑舱室的采光性、舒适性等因素采用能量法实现舱室内待布置物的自动布局,并得到多个可行方案;最后,利用本文提出的船舶居住舱室有效活动空间利用率的概念,通过计算各个可行方案的舱室有效活动空间利用率,选出最优方案。仿真实验证明：该方法可行、有效,优化结果令人满意。     

基于CFD的某船货舱通风环境分析方法研究

以某船货舱通风系统为研究对象,验证通风设计方案中使用的CFD模拟计算方法是否合理有效。首先根据船舶舱室通风系统的要素和特点,设计舱室通风数值模拟方法;在此基础上针对某船货舱通风设计方案应用Aripak软件模拟计算,输出结果满足设计要求;最后通过对照码头和航行实船试验,模拟值与试验值吻合良好,证实所用模拟方法的准确可靠。研究表明,本文提出的CFD模拟方法可有效分析船舶舱室内热环境,通过结合通风设计有助于优化设备选型和实船配置。     

大温差技术在船舶空调中应用的可行性分析

大温差送风技术已在国内外建筑领域推广,文中针对船舶空调领域实施这一技术的可行性进行初步分析和探讨。基于大温差低温送风在船舶上使用的优势,提出了大温差变风量送风系统方案,通过了对典型舱室进行负荷计算和建立物理模型,并采用CFD数值模拟分析了船舶舱室大温差低温送风下气流组织分布,研究了不同送风温度和不同送风量下的温度和速度场分布云图。结果表明,大温差低温送风技术在船舶空调领域实施是可行的。     

利用船舶主辅机冷却水的冰区船舶空调系统设计及其能耗分析

针对船舶空调系统在冰区海域无法正常运行的问题,本文提出在一定范围内精确控制船舶主辅机冷却水的温度,将船舶主辅机冷却水与海水源热泵系统相耦合,使船舶主辅机冷却水在冰区海域可以作为热泵系统的热源,为船舶舱室供热。以2800TEU船舶为对象设计了冰区船舶空调系统,通过对船舶上层建筑的负荷计算,船舶主辅机冷却水可以为船舶舱室提供充足的热量。通过合理的使用船舶主辅机冷却水不仅可以解决船舶空调系统在冰区无法正常运行的问题,同时提高了船舶能源的利用率,也为船舶舱室提供稳定舒适的人工环境。     

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。