分體式空調制熱運行時室內溫度場流場的特性研究.pdf

1、根據(jù)《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》規(guī)定累年日平均溫度低于或等于5℃的日數(shù)大于或等于90天的地區(qū)才宜采用集中供暖。長江流域屬于夏熱冬冷地區(qū)不能夠滿足這個條件，因此傳統(tǒng)上此地區(qū)不考慮冬季采暖。2009年冬天對上海地區(qū)785戶居民的調查表明，有超過90％居民使用分體式空調，房間熱分層明顯，人在不同位置活動，溫差比較大，熱舒適性較差。因此，研究不同送風參數(shù)下分體式空調房間內流場和溫度場的分布特性，了解不同形式下分體式空調房間內的制熱效果是非常有

2、意義的;針對冬季空調供暖的熱力分層現(xiàn)象，建立模型，提出一系列的改善措施，對減小熱力分層，提高人生活區(qū)域的舒適性，以及分體空調的安裝、使用、控制和系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展有著實際的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文通過安裝有分體式空調器的實際的空調房間為研究對象，通過在實驗測試小室布置溫度熱電偶和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、熱舒適性測試系統(tǒng)，研究了不同送風變量下的室內溫度場、流場的分布特性，同時測試室內環(huán)境的相關參數(shù)，為數(shù)值模擬提供準確的數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，當導風

3、板角度（與豎直平面的夾角）為90°時，房間內上下溫度分層現(xiàn)象較為嚴重，減小擋風板角度，可以改善室內垂直高度上的溫度梯度;當送風風速從2m/s增大到3m/s時，可以有效的減小垂直方向的熱力分層，上下垂直溫差可以減小0.3℃;通過熱舒適性測試系統(tǒng)，對Z=0.1m、Z=1.1m、Z=1.7m高度的三個測點進行了PMV-PPD計算，得出了不同運行工況時，不同高度的位置的熱感覺不同;隨著高度的升高，PPD值越來越大，說明腳踝部位對熱感覺最敏感，也

4、最難達到滿意的程度。
　　 在實驗測試的基礎上，建立了數(shù)學模型，運用Fluent流體動力學軟件對實際工況進行了數(shù)值模擬研究。模擬結果顯示，隨著導風板角度（與豎直平面的夾角）由90°減小到60°，再減小到30°，上下垂直溫差依次減小，當導風板角度為30°時，Z=0.1m、Z=1.1m、Z=1.7m高度的溫度已經(jīng)超過了Z=2.7m的高度，減小導風板的角度對熱空氣達到人的工作區(qū)有很顯著的效果;送風風速由2m/s增大到3m/s時，上下溫

5、差減小了0.4℃;在人生活區(qū)Z≤1.7m的范圍內，不同位置對于空調開啟情況的需求不同;在合理的范圍內降低空調的安裝高度、降低室內設定溫度、可以很有效的減小熱力分層現(xiàn)象;此外，通過分體式空調器與新風排風系統(tǒng)的綜合作用，可以有效地減小垂直高度的熱力分層。為分體式空調的合理使用以及系統(tǒng)優(yōu)化提供了理論參考。
　　 通過實驗值與模擬值的對比，驗證了理論模型的可行性，理論模型基本可以表達實際真實情況。對分體式空調供暖的相關研究提供可靠的理論