空调房间两种通风方式的数值模拟研究

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通风房间可吸入颗粒物浓度场的数值模拟

有助于提出控制的策略，另一方面有助于相关机构制
空调建筑室内气流实际上属于三维非稳态不可压缩湍流流动，只要求解浓度传输方程和动量守恒方程便可得出污染物在房间内的流场和浓度场。因此，将房间视为三维空间，在非稳态下，根据质量守恒建立室内污染物运输方程如下：
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第２６卷第４期２００７年８月文章编号：０３０４（０７０ —９ — １０ —３４２０）００４４
建筑热能通风空调
ＢｕｉｎｇＥｎｅｇｌｄｉｒｙ＆Ｅｎｖｒｎｅｔｉｏｍｎ
Ｖ０＿、ｌＮ０４２６Ａｕｇ２７．０－９．００９３
通风房间可吸入颗粒物浓度场的数值模拟
张引弟幸福堂
（武汉科技大学资源环境Ｔ程学院）
摘要：利用ＣＸ一０Ｆ１．０软件对通风房间三种不同工况进行了数值模拟，到实验小室的速度场和浓度场。将模得拟计算结果和实验数值进行了对比，较直观地反映了可吸人颗粒物的浓度变化。同时模拟了通风房间污染源的
散发过程，并对典型的工况和在不同工况下的流场对浓度场的影响进行了分析。结果表明，Ｆ１．软件计算ＣＸ一００
房间的污染物分布可靠性高，可用于评价室内的空气品质，同时对室内污染的控制策略提供依据。关键词：数值模拟可吸入颗粒物浓度场通风
ＺａｇＹｎｉａｄＸｉｇＦｕａｇｈｎｉｄｎｎｔｎ
（ｏｌｅｆｎｉｎｎＥｇｅｒｇＷｕａｃｎｅｎｅｈｏｏｙｎｖｒｔＣｌｇｖｏｍｅｔｎｉｅｉ，ｈｎＳｉｃｄＴｃｎｌｇｉｓｙｅｏＥｒｎｎｅａＵｅｉ）

空调房间空气流场分布的数值模拟

（１．ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅｎａｎＣｉｖｉｌＡｉｒＤｅｆｅｎｓｅＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ）
回的送风方式为最佳气流组织方案。本研究对空调房间气流组织设计具有理论指导意义和实用
价值。
关键词：Ａｉｒｐａｋ软件；气流组织：数值模拟
中图分类号：ＴＵ８３１．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２—６３３９（２０１３）０５— ０４２０— ０６
ｄｏｗｎ—ｅｘｈａｕｓｔｉｎｇ，ｄｏｗｎ—ｓｕｐｐｌｙｉｎｇａｎｄｓａｍｅｔｏｐ—ｅｘｈａｕｓｔｉｎｇ，ｄｏｗｎ—ｓｕｐｐｌｙｉｎｇａｎｄｏｐｐｏｓｉｔｅｔｏｐ—ｅｘ —
ｔｉｏｎｏｆａｉｒ— ｓｕｐｐｌｙｏｕｔｌｅｔａｎｄａｉｒ— ｒｅｔｕｒｎｖｅｎｔ．ＩｔｕｓｅｓＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅＡｉｒｐａｋｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｆｏｕｒｔｙｐｉｃａｌａｉｒ—

夏季办公室空调房间气流组织的数值模拟

同区域的热舒适性，并以此来指导办公室内空调通风的设计和改进。【关键词】气流组织；数值模拟；速度场；温度场
中图分类号Ｔ３Ｕ８１文献标识码Ａ
ＴｈｅＮｕｍｅｉａｍｕａｉｎｏｆｒｌｗｓｒｂｕｉｎｉｒｃｄｉｉｎｎｇ０ｆｉｅｉｒｃｌＳｉｌｔｏｆｏＤｉｔｉｔｏｎＡｉ－ｏｎｔｏｉｆｃｎＳｕｍｍｅＡｉｒＺｈｎｇＷｕｏ
第２卷第３期５２１年６月０１
制冷与空调
ＲｅｉｅａｉｎａｄＡｉＣｏｄｔｏｉｇｒｆｇｒｔｎｒｎｉｎｎｏｉ
Ｖｌ．５Ｎｏ３ｏ２．１Ｊｎ．０．０￣３８ｕ２１３４１０
平不断提高，对居住和工作的建筑环境有了更高的
等方面的要求。公室室内良好舒适的环境可以使办人们精神愉快，工作效率提高。对办公室空调房间
的气流组织进行数值模拟计算，并通过对结果的分析来更好的指导实际设计，对于改善室内空气品这质，创造舒适的工作环境有着重要的意义。ＣＤ（ｏｕａｉｎｌｌｉｎｍｉｓＦＣｍｐｔｔａＦｕｄＤｙａｃ，计算流ｏ体动力学）是建立在经典流体力学与数值计算方法
ｂｔｍｆｈｏＡｉｖｌｃｔｅｄａｄａｒｅｅａｕｅｆｌｅｓｍｕａｅｙＦｕｎｏｗａｅａｅｐｅｅｔｄＴｅｖｌｃｔｅｔｒｏｔｏｅｒｍ．ｒｅｏｉｆｌｎｉｍｐｒｔｒｅｄｂｉｌｔｄｂｌｅｔｓｆｒｒｒｓｎｅ．ｈｅｏｉｖｃｏｓｏｔｏｙｉｔｉｔｙ

W型和U型两种通风方式优缺点研究与应用

借鉴。
关键词高瓦斯矿井；瓦斯；Ｕ型通风；Ｗ型通风；漏风影响带；上、下分层顺层钻孔中图分类号：ＴＤ７２４文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２— ０６５２（２０１６）０９—００１０— ０４
端压差的减小及漏风量的减小，其漏风影响带的长度
高河矿传统的 “ ｕ＋高抽巷 ” 通风方式，自２０１４年３月以来，在多个综采工作面得以推广应用，例如：
Ｎ１１０２工作面回采至Ｎ１１０２高抽巷停头位置，Ｎｔ１０２工作面甩开外圈大Ｕ巷道，由高抽巷配合试验ｕ型
断增加，单ｕ型回采工作面瓦斯问题日益突出，尤其
以Ｕ型工作面上隅角瓦斯治理问题最为严重。目前
进行优化。ｗ型通风方式是综采面上中下布置３条
巷道，中间巷道进风或回风，即一进两回或两进一回，
高河矿所有的综采工作面均采用ｕ型通风方式，该
方式的明显缺点便是上隅角瓦斯难以治理。针对该
该通风方式通风阻力小，采空区漏风量小，可减小＿丁作面采空区瓦斯涌出量，消除传统意义的上隅角。两
式进行对比研究。结果表明：ｗ型通风能够有效减小工作面漏风量和通风阻力，且有效控制了瓦斯

用CFD对空调房间进行数值模拟

二、层高3米房间，置换通风方式（底送风）
2、温度场
Z为0.1米处温度场
Z为1.1米处温度场
Z为1.6米处温度场
y为0.8米处温度场
二、层高3米房间，置换通风方式（底送风）
3、速度场
Y为0.8米处速度场
X方向送风口处速度场
三、层高3米房间，置换通风方式（侧送风）
1、风口布置方式
三、层高3米房间，置换通风方式（侧送风）
设计及优化方法
1、根据实际情况建立几何模型和数学模型；
2、利用PHOENICS程序对模型进行模拟和预测，考察
气流流型以及工作区参数（温度，速度），并进行优化，直到满足人体舒适要求为止； 3、在上述优化完成后，对两种空调方式进行比较。
设计内容（一）模型建立
一、几何模型
房间尺寸：6m*3.3m*3m
前言
设计任务设计方案设计内容
模型建立
模拟结果与分析
顶部送风
底部送风
结论体会
侧面送风
设计任务
用CFD方法分别对采用传统送风方式和置换通风方式的空调房间的气流组织进行模拟和优化，得到不同情况下的温度场和速度场，并进行比较。
设计方案
算例选择
选择层高分别为3米和4.5米的两个空调房间进行模拟
2、温度场
Z为0.1米处温度场
Z为1.1米处温度场
Z为1.6米处温度场
x为3.8米处温度场
三、层高3米房间，置换通风方式（侧送风）
3、速度场
x截面送风口处速度场
回风口速度场
z截面送风口处速度场
四、层高3米房间，置换通风方式（侧送风改进）
1、风口布置方式
•增加一个风口 •不等间距布置，两侧风口靠近壁面

基于Fluent的室内空调布置方式的研究及仿真

科技创新TECHNOLOGICAL INNOVATION0971室内空气气流组织方式调研1.1室内空气气流组织方式随着社会发展，人们对环境的舒适度要求越来越高。

日常生活中会出现这样的情况，相同条件下，送、回风方式不同，会对空调效果产生不同的影响。

因此，在空调房内合理布置送、回风口，进而使得工作区形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度、洁净度等，以满足人们对房间舒适度的需求[1]。

一般来说，室内气流按照送、回风方式的变化分为四种形式：混合流、短流、置换流、活塞流，其中，活塞流在实际生活中很少应用。

通过对三种通风方式的调研可知，置换通风具有较高的通风效率，同时保证室内工作区实现较高的空气品质和热舒适性。

1.2国内室内气流组织研究基于空调的实际应用情况，很多国内外学者都曾针对气流组织与舒适性之间的关系开展了大量的研究。

其中，国内学者主要通过调研、实验或模拟的方法，对不同通风方式进行模拟分析，为工程实际提供参考。

比如，贾庆贤采用调查分析的方式，对自然风和机械风两种吹风模式进行了对比分析；袁东升通过数值模拟，提出同侧上送下回的送风方式更有利于产生理想的室内气流；赵云超考虑送风的角度和风速对气流的影响，并通过模拟的方式得到了合理数据；李萌颖模拟了家用分体式空调器工作时有无新风对室内气流的影响。

2数值模拟方式调研2.1国外数值模拟研究进展国外学者基于理论研究，早在1970年就有丹麦的学者Nielse PV首次运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）技术计算出了室内气流的射流速度，其结果与实验数据相差不大。

1976年Chen基于三维计算，使用原始变量法模拟出了三维室内气流的运动。

1983年Martin考虑采用CFD技术来优化大空间空调系统的设计，并计算出某大空间（电视播送室）内的室内气流分布情况。

1984年Ishihu和Kaneki利用CFD 技术，通过分析室内污染物浓度的分布，研究如何提高室内通风效率问题。

置换通风空调室内气流分布的数值模拟

室内温度和污染物浓度呈层状分布，底层为低温空气区，也是人的停留区，染物浓度最低，污空气的品质最好；部为高温区，热和污染物主要集顶余
中在此区内，度最高，染物的浓度也最高。然温污
置换通风的送风分布通常靠近地板，风速度送
一
般为００～０３ｍ／，风的动量很低，．２．ｓ送以致于
对室内主导气流无任何实际的影响，得送风气流使
与室内空气的掺混量很小。送风温度与室温接近，
而，论在低温区还是在高温区温度梯度和污染物无
（京交通大学）北（事交通学院）军
摘要介绍置换通风的基本原理，并利用数值计算对某会议室的置换通风进行模拟，拟结果证实运用模
ＣＤ模拟置换通风气流组织是可行的。Ｆ
关键词置换通风数值模拟气流组织热舒适
收稿日期；０６Ｏ．２２０．１１通讯作者：曹建伟，ｍａｌｕｉｉ２４１３ｏｍＥｌｂｓａ１＠６．ｏ：ｎｏ
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制冷ຫໍສະໝຸດ 与空调第６卷
浓度均很小，整个区内均匀平和。在低温区和高温
个洁净的空气湖或空气池。当遇到热源时，被它
加热，自然对流的形式向上慢慢升起。室内热污以染源产生的热浊气流由于浮力作用而上升，并不断卷吸周围空气，热浊气流上升过程中的卷吸作用在和后续新风的“ 动” 用以及排风口的 “ 吸” 推作抽作用下，盖在地板上方的新鲜空气也缓慢向上移覆

会议室空调气流组织形式的数值模拟研究

内的热湿负荷，提高室内人员的舒适度，而提高工从
作效率。空调房间不同的气流组织方式会形成不同的速度场、度场 … ，接影响通风空调系统的效温直果。相对混合式通风来说，换通风是一种新型置
方式的通风效果模拟，出置换通风就提高空调房指
和丽虎，罗卓英。旷金玉。周猛
（昆明理工大学建筑工程学院，云南昆明６００）５５０摘要：办公区里的会议室为重要工作场所，环境质量的优劣直接影响工作的效率。以计算其
流体力学和传热学为基础，用ＣＤ软件对室内混合通风与置换通风两种气流组织进行数值模利Ｆ
第３０卷，总第１２期７２１０２年３月，２期第
《节能技术》
ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＥＲＶＡＴ０Ｎ１ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ
Ｖｏ．０，ｕｍ．Ｎｏ１１３Ｓ．７２
Ｍａ．０１Ｎｏ２ｒ２２，．
会议室空调气流组织形式的数值模拟研究
ＮｕｅｉａｍｕａｉｎｏｆｅｅｒＤｉｔｉｕｔｏｆｍｒｃｌＳｉｌｔｏｆＤｉｒｎｔＡｉｓｒｂｉｎｏＡｉｒ—ｃｎｄｔｏｅｎｅｅｅＲｏｍｓｏｉｉｎｄＣｏｆｒｎｃｏ
ＨＥＬ —ｈＬｈｏ—ｙｎ，ＵＡＮＧＪｎ—ｙＺｉｕ，Ｕ０ＺｕｉｇＫｉｕ，ＨＯＵＭｅｇｎ
拟。结果表明：温度场、在速度场、温度效率及人体热舒适性等方面，置换通风均优于混合通风

大空间建筑室内气流组织数值模拟与舒适性分析

大空间建筑室内气流组织数值模拟与舒适性分析摘要：在我国快速发展的过程中，我国的国民经济得到了快速的发展，分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的大空间建筑空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。

根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。

结果表明,分层空调和置换通风是大空间建筑中较好的气流组织方式。

关键词：大空间建筑；气流组织；速度场；温度场；数值模拟引言常规空调系统气流组织的设计是以送风射流为基础,通过反复迭代对温度和速度进行校核,最后找到合理的送回风方案和参数。

空调房间的送风射流大多属于多股非等温受限湍流射流,而一般的设计方法是在单股等温湍流送风射流规律的基础上,引入射流受限、射流重合和非等温射流修正系数,这种方法忽略了很多其他因素,如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等,因此必然有一定的误差,在某些情况下甚至有很大的误差。

若简单地将这种方法用于高大空间空调系统的气流组织设计,是不合适的。

对于高大空间空调系统的气流组织设计,目前尚无成熟的理论和实验结论,主要研究手段是将气流数值分析和模型相结合。

由于气流数值分析涉及室内各种可能的内扰、边界条件和初始条件,因此能全面地反映室内的气流分布情况,从而便于确定最优的气流组织方案。

1大空间气流组织的研究意义对于现代的工艺空调车间，不但要满足工艺方面的要求，而且还要营造良好的室内人工环境。

在生产过程中必须保证生产工艺所要求的温度、风速、湿度，为生产提供条件，同时也要求提供合适的新风量，保证一定的洁净度和噪声标准，为工作人员提供良好的工作环境。

在各类工艺空调建筑内，空气调节是实现这些人工环境的最佳手段。

在大空间空调中，经过处理的空气由送风口进入，与室内空气进行热湿交换，经过回风口排出。

空气的进入与排出，必然引起室内空气的流动，而不同的空气流动状况有不同的空调效果，合理组织室内空气的流动，使室内空气的温度、湿度、流动速度等能更好地满足工艺要求，符合人们的舒适感觉。

置换通风模式下空调房间时间常数的研究

置换通风模式下空调房间时间常数的研究
金炜炜龚延风・，２
１京工业大学城市建设与安全工程学院南２江苏省绿色建筑工程技术研究中心
摘
要：研究了置换通风模式下空调房间时间常数的概念和计算方法，并对送风速度、风温度等因素对控制点送
置换通风具有通风效率高、空气品质好、节能等优点，
Hale Waihona Puke 织和温度响应曲线进行模拟研究，分析置换通风模式
下的室温控制时间常数的影响因素，并在此基础上拟
近年来备受国内外专家学者的关注。
置换通风以低速（一般０５ｓ．ｍ／左右）２在房间下部
合出置换通风模式下时间常数的经验公式，为置换通
开始变化，降低６．３％到０７经过的时间，即为图２．所３ｔｌ
风模式下，室内温度控制系统的设计提供了依据。
送风，由于送风温度低，密度大，鲜空气沿着地面扩新散开来，当遇到热源，空气受热上升，以类似层流的方式向上流经工作区，带走工作区的余热量和污染物。
当到达一定高度以后，气流产生热力分层现象，出现两个区域：下部单向流动区和上部混合区【ｌ以置换通】。所室温控制中的时间常数是指，当房间内的温度受
１室温控制中的时间常数定义
到阶跃干扰作用后，室温随着时间变化到再次稳定温
度的６．３％时所经过的时间，２如图ｌ示，所温度从１．０

空调房间两种典型送回风方式的数值模拟

第３７卷第１０期２０１１年４月
山西建筑
ＳＨＡＮⅪ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１３Ｎｏ０．７．１
Ａｒ２１ｐ．０１
・ｌ５・１
文章编号：０９６２（０）００ —２１０ — ８５２１１－１５０１１
题，其控制方程如下：１连续性方程：）
ｕａ
ａ异侧上送下回）
ｂ同侧上送上回）
图４总温分布图
＋＝ｏ
ａ程：）
ｐｕ）（ａ＝＋ａ＋２詈７－）／－ａ（ｙ－ … －２ｕ￣ｐ “ ）一＿（－（＋＝ａｒｙ。＋考￣ｔｖ２ｙ２＋ｖ＋ａａ－＿）
。
其中，由于平均速度梯度引起的湍动能产生；ｂ由于Ｇ为Ｇ为浮力影响引起的湍动能产生；为可压缩湍流脉动膨胀对总的扩
和水蒸气的混合物，叫湿空气。故本文在ＦＵＮＬＥＴ中，该介质对ｐ定义为一种空气和水蒸气的混合物；同时考虑重力的影响，拟散率的影响批为湍流粘性系数，＝模更接近于实际情况。
６０３１０９
－
１６・１
第３７卷第１０期２０１１年４月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏｌ３．０＿７Ｎｏ１Ａｐｒ．２１０１
文章编号：０９６２（０）００１－２１０－８５２１１ — ｌ６０１
４标准一ｓ型：）模收稿日期：００１－２２１－２２

空调卧室空气环境的数值模拟

ｏｄｒａｒｅｖｒｎｎ．ＵｎｅＷｎｉｏｉｎｉｍｅｔｎｏｄｒ１ＮＷＲｐｒｔｎ．ｔｅｃｎｅｔａｉｎｆｃｃｄｐｌｔｎｕｄｂｉＯＡＣｏｅａｉｏｈｃｎｒｔｓｏｈａｌａｔｃｌｅｄ一ｏｏｎｏｕｏ
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第３３卷
第３期
湖
南
大
学
学
报（自然科学版）
Ｖｏ．３．．１３Ｎｏ３
２００６年６月
Ｊｕｎｌｆｍａｉｅｉ（ａｕａＳｉｃｓｏｒａｏＨｔｎＵｎｖｒｔＮｔｒｌｃｎｅ）ｓｙｅ
ｔｎｒｄｒｄｐｅｎｕｉ，ｎｌｄｎｎｗｎｏｔｐｉｃｎｉｏｅＮＷＲＡ）ｈｔｕｄｔｅｉｅｅｗｅｅａｏｔａｄｓｄｅｉｕｉｇａｅｗｉｄｗ— ｅｒｄｔｎｒ（ｏｍｏｓｄｔｄｃｙａｏｉＣｔａｃｌｋｏａ
Ｊｎ．２００６ｕ
文章编号：００２７（０６０ —０７０１０ —４２２０）３０２ —６
空调卧室空气环境的数值模拟。
刘娣，汤广发ｔ赵福云，
４０８）１０２
（南大学土木工程学院，南长沙湖湖
关键词：数值分析；空调器；流场结构；污染物输运中图分类号：Ｕ８４３Ｔ３．文献标识码：Ａ
ＮｕｒｃｌｉｌｔｎｏｎｏｒＡｉｖｒｎｅｔｍｅｉａｍｕａｉｆＩｄｏｒＥｎｉｏｍｎＳｏ

下送风空调房间的数值模拟

工作区的空气品质。模拟结果证实了该设计方法可靠有效。关键词：下送风节能热舒适性空气品质
ＮｕｍｅｒｃａｌＳｉｕｌｉｆａｕｎｄｅｒＦｌｉｍａｔｏｎｏｏｏｒＡｉｒＳｕｐｙＡｉ－ｎｄｉｉｐｌｒｃｏｔｏｎｅｄＲｏｏｍ
Ｋｅｗｏｄ：ｎｅｏｒｉｓｐｌ，ｎｒｙｃｎｅｖｔｎｔｅａｏｏｔａｒｕｌｙｒｓｕｄｒｏｒｕｐｙｅｅｇｏｓｒａｉ，ｈｒｌｍｆｒｉｑａｉｌｆａｏｍｃ，ｙｔ
Ｏ引言
随着社会的发展，的生活方式和工作形态也在人
寸为６ｌｍｘ．其中各种发热设备１，中６ｍｘ０３ｍ，２０台其台设备发热量为３０台，工作人员固定为６，０Ｗ／名他们分别靠近这６台设备工作，发热量为１０人，５Ｗ／另外４台设备发热量为４０台。ｌ台设备的平均当量５Ｗ／０
ｄｓｇｅｙｔｅｈｄｗａｎｌｚｄｔｒｕｈｎｍｅｉａｉｕａｉｎｗｉｈｓｆｗａｅＡｉａＴｈｅｏｃｕｉｎｓａｅｄａｅｉｎｄｂｍｔｏｓａａｙｅｈｏｇｕｒｃｌｍｌｔｏｔｏｔｒｒｋ．ｒｅｃｎｌｓｏｒｒｗｎｈｅｓｐｆｏｈｅｕｔ：ａｒｉｈｎｅｏｒａｒｓｐｙａｒｃｎｉｏｅｏｍｈｗｓｃｅｒｔｍｐｒｔｒｔａｉｃｔｎｉｈｒｍｔｅｒｓｌｓｉｎｔｅｕｄｒｆｏｉｕｐｌｉ—ｏｄｔｎｄｒｏｓｏｌａｅｅａｕｅｓｔｆａｉｎｔｅｌｉｒｉｏｖｒｉａｉｅｔｎｗｉｏｒｔｍｐｒｔｒｎｔｅｗｏｋｎｒａｂｎａｈ，ｉｈｍａｅｔｏｓｂｅｔａｅｍｏｅｅｅｇｈｎｅｃｌｒｃｉｔｌｗｅｅｅａｅｉｈｒｉｇａｅｅｅｔｗｈｃｋｓｉｐｓｉｌｏｓｖｒｎｒｙｔａｔｄｏｈｕｃｎｅｔｏａｏｅｒｏａｒｃｎｄｔｏｉｇｓｓｅ；ｕａｈｒｌｃｍｆｒｓｉｐｏｅｎｔｒｉｇａｅｅｅｔａｒｏｖｎｉｎｌｗｈｌｏｍｉｏｉｉｎｎｙｔｍｈｍｎｔｅｍａｏｏｔｉｍｒｖｄｉｈｅｗｏｋｎｒａｂｎａｈ；ｉｑｌｙｉｒｉｇａｅｓｉｐｏｅｓａｒｓｌｏｗｅｉｇ．ｉｕａｉｎｒｓｌｒｖｈａｈｓｄｓｇｅｈｏｓｕａｉｎｔｗｏｋｎｒａｉｍｒｖｄａｅｕｔｆｌｔｈｅｏｒａｒａｅＳｍｌｔｏｅｕｔｐｏｅｔｔｔｉｅｉｎｍｔｄｉｓｅｃｅｔｎｄｒｌｂｌ．ｉｆｉｎｅｉｅａａ

ICU病房空调通风系统数值模拟

摘要在SARS于2002年底暴发这个背景下，目前我国绝大多数医院在进行新建或者改建时，都考虑了如何更加安全、快捷地收留、治愈这类病人。

其中，合理布置通风空调系统起了举足轻重的作用。

然而，对于实际的工程建设来讲，国家尚未颁布针对ICU病房具体的通风空调方案。

目前医院的ICU病房的建设都处于一个相互借鉴，总结完善的时期；而对于ICU病房的理论研究来说，许多研究都只是针对影响ICU病房气流组织的某一因素进行研究，缺乏系统的论证。

因此，笔者认为根据现有相关研究成果，系统探讨ICU病房合理的通风空调方案从而指导设计施工，是非常有现实意义的。

由于室内气流组织受到诸多因素的影响，故揭示其分布规律比较困难。

近年来，随着计算机的发展和应用，数值求解的能力越来越高，为利用流体力学计算室内气流组织创造了良好的条件。

本文利用CFD软件，建立并求解了不同送回风方式、风口数量、风口类型、换气次数以及吊顶高度下的物理及数学模型。

在各种通风空调方案下，对ICU病房内温度场、速度场、浓度场的数值模拟的结果进行分析比较，得出最后的结论。

主要结论有：从舒适性及洁净度来讲，顶送下回系统均要优于侧送下回系统；百叶送风时病房的排污能力要优于孔板送风；较高的换气次数非常有利于排除污染物。

所采用的研究方法，对一般建筑物室内气流组织及通风方式的设计、评估也具有参考价值。

关键词：ICU病房CFD 室内空气品质污染物浓度AbstractBased on the outbreak of SARS at the end of 2002, how to accommodate and cure the corresponding patients more safely and promptly has been taken into great consideration in the construction and reconstruction of most hospitals in China. The air-conditioning and ventilation system plays a crucial role during the process. However, no specific handbook for the air-conditioning and ventilation system concerning the practical construction of Intensive Care Unit has been released. At present, the construction of Intensive Care Units is at the stage of mutual imitation and tentative improvement. As to the academic research of the system, only one or two factors which influence the in door air quality have been studied in many cases. In fact, there is lack of systematic research for a complete system. Therefore, probing into the most reasonable air-conditioning and ventilation system for the Intensive Care Units is of great realistic significance.It was very difficult to determine the air distribution which is affected by lots of factors. In recent years, with the rapid development and application of the computing technology, the power of numerical simulation has been becoming much stronger, which makes the air distribution simulation with hydrodynamics available. This thesis established and solved physical and mathematical models based on various air supply and return pattern, diffuser number, diffuser types, air change per hour and ceiling height by using CFD software.In order to determine a better indoor air distribution and corresponding design parameters, to guide the air distribution design and to meet the needs of the comfort and cleanness level, this thesis studied the numerical simulation results of the temperature fields, the velocity fields and the concentration fields of Intensive Care Units which were equipped with different systems. The main conclusions are: based on the analysis of comfort level and cleanness, the up supply low return system is better than the side supply low return system; higher ACH will show better performance in contaminant elimination.The research method adopted in this thesis can also be used as reference for the design and evaluation of the air distribution and ventilation pattern in common buildings. Keywords: Intensive Care Unit CFD Indoor air qualityContaminant concentration独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

建筑物通风与空气质量的数值模拟

建筑物通风与空气质量的数值模拟随着人们对室内空气质量的重视程度逐渐提高，建筑物通风系统的设计和优化也变得越来越重要。

而数值模拟技术的出现和发展，为建筑物通风与空气质量的研究提供了全新的手段。

本文将以建筑物通风与空气质量的数值模拟为主题，从以下几个方面进行探讨。

一、数值模拟技术的介绍数值模拟技术是通过计算机程序模拟物理过程或系统的数学方法。

在建筑物通风与空气质量的研究中，数值模拟技术可以通过对建筑结构、通风系统、热传递等因素进行模拟，来预测室内空气的流动情况和质量。

目前，较为常用的数值模拟方法包括CFD（Computational Fluid Dynamics）和TAS（Thermodynamic Analysis Software）两种。

其中，CFD方法基于流体力学经典基本方程，对建筑物内部空气的流动和传热进行模拟；而TAS方法则是以热力学为基础，对室内温度、湿度、风速等参数进行计算和分析。

二、建筑物通风与空气质量的模拟应用1. 建筑物通风系统设计的优化建筑物的通风系统设计对室内空气质量有着直接的影响。

通过数值模拟技术，可以对建筑物的通风系统进行优化，使得室内空气流动更加合理，减少死角和堵塞情况，提高空气质量。

2.室内空气质量的评价室内空气质量的评价是建筑物通风与空气质量研究的重要方面。

通过数值模拟技术，可以计算和分析室内空气的温度、湿度、气流速度等参数，从而评价室内空气的质量，并提出改进措施。

3. 新风量的确定建筑物的新风量是保证室内空气质量的重要参数。

通过数值模拟技术的计算和分析，可以确定建筑物需引入的新风量大小，保证室内空气质量达到标准要求。

三、数值模拟技术的局限性虽然数值模拟技术在建筑物通风与空气质量的研究中有较高的应用价值，但其仍存在着一定的局限性。

具体来说，数值模拟技术的结果往往依赖于模型的精度和真实性，以及参数的设定和计算方法的选择。

此外，数值模拟结果仅为预测结果，其可靠性需要通过比对实测数据来进行验证。

基于CFD的置换通风空调房间数值模拟

第32卷第2期2009年4月辽宁科技大学学报Journal of University of Science and Technology Liaoning Vol.32No.2A pr.,2009基于CFD 的置换通风空调房间数值模拟杨忠国1,2,谢安国1,宋闲慧1,王志涛1(1.辽宁科技大学材料科学与工程学院,辽宁鞍山 114051;2.黑龙江八一农垦大学工程学院,黑龙江大庆 163319)摘要:以下送风置换通风空调房间为例,采用计算流体力学CFD 软件,运用两方程湍流模型模拟置换通风房间的温度场和污染物浓度场,揭示了置换通风在提高人体的热舒适性、改善室内空气品质、节能等方面的作用。

模拟结果对改善室内空气品质具有指导意义。

关键词:置换通风;空气品质;流场;计算流体力学中图分类号:T U -023 文献标识码:A 文章编号:1674-1048(2009)02-0153-04 随着社会的飞速发展和人们生活水平的不断提高,人们对室内空气品质的要求也越来越高[1]。

大量资料表明,人们80%以上的时间是在室内渡过的[2],很多人都出现了不同程度的病态建筑综合症 [3],因此,室内空气品质方面的研究近年来日益受到重视[4]。

20世纪70年代全球能源危机后,节能减排越来越受到全世界的关注[5]。

就建筑节能方面而言,空调系统节能是其中的一个重要方面,寻求节能的、健康的、可持续发展的空调方式便成为人们一直努力的目标[6]。

因此,置换通风孕育而生。

置换通风是将新风以低速从房间下部送入室内,以浮升力为动力,使新鲜空气随对流气流向室内上部流动形成热羽流,最终将整个流场分为空气品质接近新风的下部工作区和空气品质接近排风的上部空气污浊区[7]。

这种通风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区具有较高的空气品质、热舒适性和通风效率,并且噪音低,因此适用场合极其广泛[8]。

1 建模使用CFD 软件进行计算,选用标准k - 两方程湍流模型,控制方程离散采用二阶迎风差分格式,空图1 模拟房间的物理模型Fig.1 Physical model for simulation room 间区域离散选择外节点法划分网格,对压力与速度的耦合采用SIM PLE 算法求解[9]。

室内空气环境的数值模拟与通风模式的评估

室内空气环境的数值模拟与通风模式的评估1唐振朝詹杰民中山大学应用力学与工程系摘要: 采用CFD技术对存在隔板及持续释放二氧化碳的污染源的开放式办公室进行了数值模拟，计算分析了两种通风模式下污染物在室内的分布状况以及空气年龄的变化情况，其中空气年龄的计算是利用Fluent软件提供的自定义函数接口技术引入了对应的输运方程来实现。

根据模拟结果对开放式办公室内如何选择通风模式提出了建议。

结果显示当污染源位置发生变化时，置换型通风模式与混合型通风模式在通风率和换气率的表现上也会发生变化。

当室内隔板数目增加的时候，置换型通风模式在房间的整体通风效果上要稍优于混合型通风模式。

关键字: CFD；隔板；通风模式；空气质量引言通风空调工程主要的目的是通过人工的或者是直接利用自然通风的方法，在有限的空间比如室内，创造一种舒适安全的空气环境。

室内空气的影响因素主要是空间的几何形状、换气方法和次数、送风口的位置、气流速度和温度以及与外界(如室外)的热量和质量交换[3]。

除了上述因素之外，室内环境的污染源也很大程度上影响了室内空气的质量，主要表现在微生物颗粒污染、挥发性有机污染物和化学反应生成物污染等等，因此，目前的研究重心除了传统意义上的通风模拟之外，还着重于模拟室内化学反应生成物如二氧化碳、一氧化碳等有害气体在室内的扩散，以评估室内的通风环境是否舒适和安全[4,5]。

用计算流体动力学(CFD)进行室内空气流动的数值模拟可以追溯到丹麦P. V. Nilsen 的博士论文[1]，一开始，限于计算机的计算能力，能够模拟的问题有限。

主要是对室内的空气流动进行二维的模拟计算。

八十年代末期至九十年代初期，随着计算机能力的迅速提高和数值方法的发展，Chen. Q[7] 和Murakami. S[8]等研究人员开始尝试使用三维湍流模型对室内通风问题进行数值模拟，研究内容包括室内空气的流动、通风效果以及初步涉及到室内的温度、湿度等其他物理量的耦合问题的模拟。

空调房间空气流场分布的数值模拟

空调房间空气流场分布的数值模拟翟大海;赵金辉;张力隽【摘要】本文根据《采暖通风与空气调节设计规范》建立了空调房间的物理模型,确定了模型的相关热工参数.针对影响室内气流分布的诸多因素,选择性地分析了送回风口位置对室内气流分布的影响.本文采用CFD软件Airpak模拟了空调房间同侧上送下回、对侧上送下回、同侧下送上回、对侧下送上回四种典型送回风方式,得出室内温度场、速度场、空气龄和人体热舒适性等参数分布图,并根据ISO7730标准分析了四种送回风方式下的室内空气环境.经综合分析,同侧上送下回的送风方式为最佳气流组织方案.本研究对空调房间气流组织设计具有理论指导意义和实用价值.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2013(031)005【总页数】6页(P420-425)【关键词】Airpak软件;气流组织;数值模拟【作者】翟大海;赵金辉;张力隽【作者单位】河南省人防建筑设计研究院有限公司,河南郑州450004;郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001;郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TU831.30 序言随着社会的发展和人们生活水平的提高，工作居住条件也在不断改善。

许多建筑物都进行了高档装修，作为改善建筑环境重要手段的空调也广泛应用在体育馆、电影院、商场、餐厅等公共建筑和办公楼、酒店客房及住宅中［1－2］。

人们在享受空调所带来的舒适感的同时，某些空调房间的空气品质却在恶化，无形的对人们的健康造成危害［3－4］。

所以，寻找合适的气流组织形式以满足舒适性和节能需求是非常重要的［5］。

本文采用 CFD 软件 Airpak［6－7］对空调房间的空气流动、传热和污染等物理现象进行研究，准确地模拟了通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题，并依照ISO7730标准［8］对舒适度、速度、温度等衡量室内空气质量(IAQ)的技术指标进行了评价。

减少了设计成本，降低了设计风险，缩短了设计周期。