船舶起居处所空调送风方式的数值模拟与分析

以船舶起居处所典型居住单元为研究对象,对船上最常见的上送下回的空调送风方式进行CFD模拟,并结合实船测试数据进行验证。同时,通过对3种空调送风方式的CFD模拟,比较和分析夏季和冬季不同工况下房间的气流分布和温度场,并根据研究结果对船舶起居处所空调送风方式提出优化建议。     

变风量条件下船舶会议室污染物浓度分布模拟研究

以非空态船舶会议室为研究对象,采用数值模拟的方法分别对同侧上送下回、上送下侧回、异侧上送下回、上送上回4种典型送风方式下人员工作区的CO_2分布特征以及上送下侧回送风形式不同风量条件下人员工作区CO_2浓度变化规律进行研究分析,计算出船舶会议室空调冷负荷为3 114.6 W,且使空调冷负荷的逐级递减为2 647.4 W,2 180.2 W和1 713 W;进而与空调负荷相对应的选取设计风量的100%,85%,70%,55%4种风量工况进行模拟.研究结果表明:在100%风量工况下,4种不同送风方式中同侧上送下回和上送上回送风方式有较强的稀释室内污染物的能力,人员工作区平均CO_2浓度较低;送风量的减少使得舱室内CO_2浓度分布特征改变,当送风量减小到55%时,舱室内人员工作区CO_2浓度普遍高于1 000 ppm,高于国家所规定的CO_2浓度标准.     

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。     

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。     

散流器在FPSO空调系统设计中应用

本文结合了浮式生产储油船(FPSO)设计的实例,介绍了散流器在空调系统设计中的应用,阐述了散流器的种类,设计计算和系统布置的特点,同时采用计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)的方法分析房间的气流组织和温度分布,使设计人员可以对空调的效果进行预测.提供了一个FPSO大负荷房间空调送风问题的解决方案,供专业设计人员参考.     

大温差变风量送风技术在潜艇空调中的应用

针对潜艇存在的空调系统能耗高、舱室温、湿度控制难等问题,综合分析了空调系统中的大温差低温送风以及变风量空调的特点与应用技术现状,结合潜艇舱室空调的热负荷特征,提出了将大温差低温送风、变风量控制和温、湿度独立控制相结合的系统技术方案,克服了传统活塞式半封闭压缩机效率低、大温差低温送风系统送风下坠、射流冷风感等技术问题。通过与目前的常规定量空调系统进行对比分析发现,该方案可降低系统能耗30%,增强了空调降温除湿的调节和控制能力,并且通过减少空调送风量和送水量,使空调风机噪声降低了5 dB,减小了设备及管系的尺寸和重量,有利于潜艇舱室噪声以及空间布置和排水量的控制。     

某邮轮餐厅空调系统CFD仿真设计

为优化邮轮餐厅空调系统功能,提出采用全孔板送风空调系统,使用CFD仿真软件模拟侧向送风及全孔板送风2种方案的送风效果,采用PMV-PPD、气流速度和空气龄等多维度参数进行空调方案的热舒适性和通风效果对比,结果表明,所提出的全孔板送风各项指标均更佳.     

货船空调噪声的来源及控制

货船空调是为货船的居住区域提供新鲜和温度适宜空气的。如果空调送风产生较大噪声,会直接影响船员的日常工作和生活,所以对空调噪声的控制,在现代船舶中十分重要。货船空调噪声主要来源有背景噪声、空调自身的设备噪声、风管传播噪声和室内末端设备噪声。通过对货船空调噪声形成原因的分析,探讨了在设计和建造中,通过合理有效的手段,控制货船空调噪声的方法。     

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。     

客船公共处所送风末端的数值模拟分析和比较

以某型客船的公共餐厅为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法对几种不同的送风末端方案进行数值模拟分析,包括圆形散流器、方形散流器和孔板天花板,从温度场分布、空气流动速度场分布、PMV及PDD指标和室内空气龄等指标角度对3种不同方案的模拟结果进行分析比较。结果表明:不同的送风末端型式对该公共处所内的空调送风效果有显著影响,其中,孔板天花板送风末端方案的室内空气质量和热舒适度水平高于其他方案。