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。     

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。     

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。     

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

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。     

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。     

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。     

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Air-pak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...     

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。     

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。     

潜艇舱室大气环境技术发展研究

世界各国海军对潜艇空气质量越来越重视,并将舱室大气环境控制水平作为衡量潜艇总体性能的一项重要指标,为"环境质量因素"赋予仅次于武器系统的重要地位。随着潜艇在水下隐蔽航行时间的不断延长,对舱室环境的舒适性提出了更高的要求。空调通风向节能、健康、舒适的方向发展;舱室供氧和二氧化碳清除由资源消耗型向高效再生的方向发展;有害气体的净化向高效和综合净化的方向发展;大气环境监测由分散仪器向集中在线连续监测的方向发展;大气环境质量评估由单一方法发展为主观和客观因素综合评价。根据国外潜艇舱室大气环境技术发展趋势,提出我国未来技术发展方向,即需要重点开展潜艇舱室大气环境综合控制、连续监测和量化评估技术研究。     

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。     

辐射空调送风方式对船舶舱室舒适性的影响

应用Airpak软件建立4种典型送回风方式的船舶舱室模型，进行船舶舱室内的气流组织模拟，通过预测平均评价和预测不满意数（PMV-PPD）、空气龄和温度场的模拟结果进行舒适性分析，目的是得到更合理的送回风方式。研究结果表明：在相同送风温度和送风量条件下，异侧上送下回形成的PMV-PPD、空气龄和温度场更加均匀；送风方式对辐射空调房间室内空气的空气龄分布影响较大，其中，同侧上送下回送回风方式的空气龄分布表现最差；对比异侧上送下回、上送上回和同侧上送下回3种送回风方式，送回风口异侧要优于同侧。     

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。     

基于热舒适性的邮轮客房空调风口优化设计

以AIRPAK软件为平台搭建邮轮住舱模型,考虑厕所门缝回风的影响,计算舱室热负荷及送风参数,设计两种风口布置方案(上送底侧回、上送上回),从温度分布、PMV、PPD、空气龄、速度矢量分布等因素分析模拟结果,从热舒适性、吹风感、空气清新度角度对比不同风口布置方案,结果表明,上送底侧回的方案热舒适性和吹风感更好,上送上回的方案空气清新度更佳。     

柴油机水下排气红外抑制仿真及试验研究

[目的]为降低通气管航态下的潜艇红外尾迹,[方法]针对柴油机水下排气系统,提出一种能够抑制水下高温废气红外辐射的两级冷却方法,然后基于有限元流体分析方法分析红外抑制前、后的水面温度场。最后,基于仿真得到的初步数据搭建水下排气试验平台,并对红外抑制前、后的水面红外辐射亮度及水下温度进行测试。[结果]结果表明:两级降温措施对柴油机的高温排气有着良好的红外抑制效果,水面最大红外亮度可降低约90%。[结论]该方法对潜艇的隐蔽性改进具有较好的工程应用价值和军事价值。     

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.     

海洋科学考察船温控实验室通风方案设计与仿真

针对海洋科学考察船温控实验室内的温度和环境要求,提出一种空调送、回风的通风系统布置方案,并对气流分布的合理性进行研究。采用计算流体力学并应用合理的边界条件建立数值模型,对洁净工作台实验区域典型截面的温度场和速度场进行分析,结果显示实验区域夏季工况温度整体控制在1℃～2℃,冬季工况温度控制在28℃～30℃,两种工况下实验区域风速都在0.15 m/s以下。