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.     

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。     

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。     

邮轮影剧院夏季气流组织模拟和分析

以某邮轮的影剧院为研究对象,对影剧院进行建模,进行负荷、风量计算和数值模拟,引入空气流速、CO2浓度、空气龄、pmv-ppd4个指标对影剧院进行热舒适性和室内空气品质评价,并对上送侧回和下送侧回的通风方式进行对比分析.研究结果表明,不同气流组织对室内热舒适性和空气品质影响较大,下送侧回的热舒适性和室内空气品质评价要好于上送侧回.     

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。     

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.     

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。     

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。     

船用变风量末端装置的应用分析

变风量空调系统末端装置型式多样,能否在舰船上使用并达到相应效果是业内人士关心的问题。因此对舰船空调末端装置进行分析,采用k-e湍流模型对舱室空气流动进行数值模拟,并运用Fluent软件进行模拟计算,得出了船员舱室的温度场和速度场的分布。由舱室温度分布均匀和无明显送风下坠和射流冷风感,得出诱导型变风量末端和带热交换器动力型末端送风方案都能满足舱室舒适性要求,为变风量末端装置在舰船上更好地使用提供了理论依据。     

深海载人平台密闭舱室气流组织数值模拟

本文基于计算流体力学方法,采用Fluent软件,对深海载人平台密闭舱室气流组织进行数值模拟。模拟分析了不同气流组织形式下舱内空气温度和速度的分布规律,得出以下结论：在本舱室热源较大且分布不均的特殊条件下,双侧外送风气流组织形式不能满足要求;采取分布散流器送风形式时,平送风和下送风相结合的形式优于单纯采取平送风或下送风形式。     

深海载人平台密闭舱室气流组织数值模拟

基于计算流体力学方法,采用Fluent软件对深海载人平台密闭舱室气流组织进行数值模拟,分析不同气流组织形式下舱内空气温度和速度的分布规律,结果表明:在舱室热源较大且分布不均的特殊条件下,双侧外送风气流组织形式不能满足要求;采取分布散流器送风形式时,平送风与下送风相结合的形式优于单纯采取平送风或下送风形式。     

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。     

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。     

船舶舱室温度预报

本文介绍了一种简单的预报船舶舱室温度的计算方法和公式。并利用EXCEL计算表来编制计算程序预报特定边界条件下房间温度的变化。同时采用CFD数值模拟的方法对预报结果进行比较分析。以确定计算公式的可行性。可以在设计阶段帮助工程师直观地了解送风量和送风温度变化所引起的舱室温度的波动规律。     

船舶人员聚集区空调送风模式的比较分析

对船舶人员聚集区空调送风的方式进行了比较和分析.根据实船设计的案例(南京长江油运公司7万吨级载重量原油/成品油船的会议室空调送风),通过采用计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)的方法,对布风器送风和散流器两种送风方式下的会议室的温度和速度分布进行计算机模拟.通过对温度、风速、空气年龄和舒适度各项指标的比较分析,对该类处所的空调送风模式提出合理的建议.     

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CFD模拟的船舶空调舱室热舒适性研究

针对船舶舱室热环境的特殊性,建立了适用的CFD计算模型,并对其进行了实验验证。在该模型的数值模拟结果基础上,以PMV-PPD热舒适性评价指标和DNV COMF-C(3)规范为依据,对船舶舱室空调气流组织进行优化。优化结果表明,相比于优化前,优化后的餐厅和会议室的热舒适性得到改善,热环境满意人数分别增加了52.7%和28.9%。结合CFD模拟和热舒适性评价分析的优化方法,在节约时间和实验成本的同时,为船舶空调系统的设计和优化提供了重要依据。     

基于CFD的船舶货舱通风数值模拟

以某集装箱船的货舱通风系统为研究对象,根据船舶舱室的通风系统的特点,采用合理的数值模拟方法,并利用拉格朗日粒子示踪的方法描述舱室中的气体流动状况.在此基础上,分析比较3种不同的通风设计方案,通过对比分析研究送风管上开孔朝向和数目对通风效果的影响,确定对通风最有利的方案.模拟结果表明,应用CFD技术进行通风系统分析,可以很好地从流场的分布特性以及空气粒子的运动追踪等方面来评估设计方案的优劣,为通风系统的设计、优化提供有力的工具.     

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。