地板供冷-置换通风空调房间的数值模拟研究

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长期以来，人们都试图将辐射供暖转化成辐射供冷，但是由于当时所设计的系统大部分是由于冷凝水问题而失败，并且存在着系统漏水和管道断裂的现象，所以人们不得不放弃这一空调方式。但是近年来随着地板辐射供暖的广泛应用，技术已经日渐成熟，然而将同一套设备用于夏季供冷的还很少，如果向管内充入冷冻水，用于夏季辐射供冷，这样不但减少了设备投资成本，还提供了一种全新的空调末端方式。本文针对一个房间分别采用置换通风和地板供冷/置换通风系统，建立了物理模型，采用RNGε?k湍流模型，结合壁面函数的方法，对室内的气体流动进行描述。利用商业软件Fluent对两种不同空调方式下房间内的热环境进行了数值模拟，通过所定义的不同位置的测点，对比分析了两类房间的温度梯度和速度梯度的情况。模拟分析结果表明：①两种不同空调系统的房间在温度和速度的分布上呈现一定的相似性，但是单独置换通风的房间高温区比较分散，而复合空调系统房间高温区集中在靠近外墙和外窗至顶棚的位置，说明尽管在送风温度低，速度大的情况下，置换通风情况下对房间的冷却效果不如复合空调系统房间。②复合空调系统房间的冷地板承担了大量的冷负荷，但并没有改变置换通风的气流组织特性。③地板供冷/置换通风系统中，人工作区域的温度梯度满足人体热舒适性要求，没有出现令人担忧的“头热脚凉”的情况。 ④对复合空调系统进行优化时发现，增大送风速度并没有提高人的热舒适性，反而会使人有吹风感。本文的数值模拟研究及相关资料表明，在良好的设计条件下，地板供冷/置换通风空调系统可以优于普通空调系统的热舒适性环境，是一种理想的空调方式，值得大力推广。

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作者
贺婧;
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作者单位

西安科技大学;

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授予单位西安科技大学;
学科供热、供燃气、通风及空调工程
授予学位硕士
导师姓名赵建会,薛韩玲;
年度 2011
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TU831.39;
关键词
辐射供冷; 置换通风; 速度场; 温度场; 数值模拟;

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