送风形式在变风量空调系统中对热舒适性影响的实验研究

论文摘要

当今科技的迅猛发展，能源在工业生产与民用生活中消耗量日益增大，导致能源危机。而制冷空调作为一个高能耗的产业，能源利用问题尤其关键。在21世纪这个倡导节能性和舒适性的大环境下，变风量空调系统作为一种节能系统，对其进行研究开发并实用化是非常有必要的，同时空调环境下人体的热舒适和健康也是人们关心的重点。因此本文结合变风量空调系统和热舒适性的关系，针对三种送风口：散流器、条缝型风口和置换送风口进行实验研究。主要研究三种不同送风口形式下的室内热舒适性差异，得出以上三种送风形式在不同风量条件下的舒适性范围，并找出它们各自最佳的热舒适性评价指标。论文主体以实验研究为主，通过改变热源形式及加热量以形成不同的室内冷负荷工况，分别对三种送风形式在供冷模式下进行变风量的室内气流组织研究。收集各实验布置测点和送回风口的温度值、风速值。运用计算机软件对实验数据进行可视化处理，计算出工作区平均温度，温度梯度以及APDI等多个指标，并对室内热舒适性加以分析对比。得出了在实验室条件下，方形散流器在变风量系统夏季工况下，空调室内舒适性随风量变化差异不大，且由各项指标值显示它的热舒适性较好，方形散流器满足热舒适要求的送风换气次数范围为6.1次／h～15.9次／h；条缝送风的热舒适性随送风量的减小而明显改善，满足热舒适要求的送风换气次数范围为6.3次／h～10.1次／h。所以室内冷负荷较小时可选用条缝送风，冷负荷较大时不推荐采用条缝风口垂直下送风；置换式通风空调具有明显的热力分层特点，存在垂直温度梯度，相对而言吹风感不满意率DR指标更适合评价置换通风的热舒适性，通过实验得出置换通风满足热舒适要求的送风换气次数范围为7.5次／h～16.8次／h。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 本课题的国内外研究现状、研究方法及本课题研究的内容
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 本课题研究的内容
• 2 变风量空调（VAV）系统概述
• 2.1
• 2.1.1 变风量空调系统简介
• 2.1.2 变风量空调系统工作原理及适用场合
• 2.1.3 变风量空调系统的优缺点
• 2.2 变风量系统的组成
• 2.2.1 空气处理机组
• 2.2.2 送回风系统
• 2.2.3 末端装置
• 2.2.4 变风量空调系统的控制
• 2.2.5 变风量系统的分类及其目前常用的系统形式
• 2.2.6 适用变风量空调系统的场合
• 3 热舒适研究理论基础
• 3.1 “热舒适”概念的提出及研究现状
• 3.2 人体的热平衡模型
• 3.3 人体的热平衡方程
• 3.4 FANGER热舒适方程
• 3.5 FANGER热舒适度的预测
• 3.6 室内环境热舒适性标准
• 3.6.1 ASHRAE标准
• 3.6.2 ISO标准
• 3.6.3 英国标准
• 3.6.4 欧洲标准
• 3.7 热舒适评价指标
• 3.7.1 有效温度和标准有效温度
• 3.7.2 卡他冷却能力、当量温度和主观温度
• 3.7.3 热应力指标
• 4 室内气流分布的理论分析
• 4.1 送风口空气射流理论简介
• 4.1.1 送风口空气射流基本概念
• 4.2 室内气流组织计算
• 4.2.1 美国ASHRAE的方法
• 4.2.2 P.J.Jackman提出的方法
• 4.2.3 引自苏联的方法
• 5 实验过程
• 5.1 实验室简介
• 5.2 实验测试装置
• 5.3 实验测试风口
• 5.4 实验测点布置
• 5.5 实验测试工况
• 5.6 实验房间室内气流分布的理论分析
• 5.6.1 方形散流器送风气流分布理论计算
• 5.6.2 条缝送风气流分布理论计算
• 5.7 实验室内热舒适测量及评价
• 5.7.1 不均匀系数及比例系数指标
• 5.7.2 有效风感温度
• 5.7.3 空气分布特性指标
• 5.7.4 吹风感危险率
• 5.7.5 空调房间内温度梯度和工作区内风速的要求
• 5.8 实验结果及分析
• 5.8.1 采用方形散流器时各项热舒适性指标的计算和评价
• 5.8.2 采用条缝送风时各项热舒适性指标的计算和评价
• 6 采用置换通风形式的变风量空调系统热舒适性实验研究
• 6.1 置换通风的原理
• 6.2 置换通风的特性
• 6.3 置换通风空调系统的国内外研究现状
• 6.3.1 国外研究现状
• 6.3.2 国内研究现状
• 6.4 置换通风的热舒适分析
• 6.5 置换通风空调系统的热舒适测量及评价
• 6.5.1 实验测试风口
• 6.5.2 实验过程及实验结果的分析
• 7 结论及建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录一
• 附录二
• 附录三