碰撞射流通风房间内空气品质的研究

论文摘要

近些年来,随着空调在各种建筑中的应用越来越普及,空调室内环境问题日益突出,作为对室内空气品质影响较大的通风方式因此引起了人们的广泛关注。不同的通风方式得到的室内空气品质大相径庭。目前,较为普遍应用的通风方式主要有混合通风,置换通风,地板送风等。其中,最先发展起来的通风方式为混合通风,室内气流较均匀,然而温度分层不明显,室内空气质量较差,易导致病态建筑综合症。随之发展起来的置换通风方式,使室内空气质量得到了一定的改善,但是这种通风方式出流速度较低,难以满足冬天供热的需求,另外还需增设额外的设备以供冬天取暖,因此也增加了空调系统的初投资。地板送风也是新发展起来的一种较好的通风方式,气流组织与置换通风类似,但是容易引起地面扬尘。近年来,在瑞典发展了一种新的空调方式——碰撞射流通风系统。研究表明,它结合了混合通风与置换通风的优点,同时又满足了冬天供暖,是一种比较理想的新型通风方式。在前人研究的基础上,本文利用fluent模拟软件分别对碰撞射流通风系统及地板送风系统在变风量及定风量工况下进行了模拟研究,对两种送风方式的室内气流、温度、污染物浓度的模拟结果进行了详细分析与比较,并利用通风效率,舒适性等因素进一步考察室内的空气品质及舒适性情况。结果表明,变风量系统下,负荷从低到高,两种送风方式室内气流逐渐由置换通风转变为混合通风的形式。与地板送风的情况相比,碰撞射流通风室内排出二氧化碳效率较低,排出苯效率则较高;碰撞射流通风室内靠近出风口处吹风感较强。定风量系统下,负荷越高,两种送风室内气流更趋近于置换通风的形式。两种送风方式排出二氧化碳及苯的能力与变风量系统时情况类似,然而两种送风方式室内吹风感都较少,且差别不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 主要符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 本文研究内容
• 第二章 CFD理论基础与数学模型
• 2.1 关于CFD的基本思想
• 2.2 湍流流动及其数学模型
• 2.3 通用控制方程
• 2.4 控制方程的离散
• 2.5 SIMPLE算法
• 2.6 本文研究模型的基本描述
• 2.7 数学模型合理性验证
• 第三章 变风量系统下碰撞射流通风与地板送风的性能研究
• 3.1 变风量系统模拟结果
• 3.2 变风量系统室内污染物分成特征分析
• 3.3 变风量系统室内通风效率
• 3.4 变风量系统吹风感引起的不舒适性PD
• 3.5 本章小节
• 第四章 定风量系统下碰撞射流通风及地板送风的性能研究
• 4.1 定风量系统模拟结果
• 4.2 定风量系统室内污染物浓度分布特征
• 4.3 定风量系统不同通风方式的通风效率
• 4.4 定风量系统下两种送风方式室内不满意程度
• 4.5 本章小节
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果目录
• 致谢