基于风机盘管与辐射盘管联合运行的空调方式分析

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1、第一章绪论另一方面研究实际运行时不同条件的运行特性，为今后该系统供暖的推广提供试验和数据的支撑。4)模拟标准工况下风机盘管／辐射顶板系统夏季供冷时房fHj温度、湿度等参数及房I训热响应时问的规律。东南大学颁’Jj学位论文第二章风机盘管／辐射顶板联合供冷暖的室内环境CFD研究实用的末端系统必须创造出良好的室内环境，符合人员和设备的对于温湿度需求，通过第一章的分析可知，风机盘管／辐射顶板系统联合供暖领域缺乏足够的系统作用下室内环境数据，本章从室内热舒适性着手，利用软件模拟该末端系统联合运行供暖在不同运行条件下室内环境相应的变化情况。CFD模拟是常用来的研究室内环境的方法之一，以计算流体力学和传热

2、传质理论为基础，模拟室内温度、湿度、JxL速等参数，计算精确，吻合程度好。本文采用基于CFD开发的AIRPAK室内模拟软件，对风机盘管／顶板辐射系统联合供暖时房间情况进行模拟，得出不同供水工况、变风量和变末端安装位置时房问温度、风速、PMV-PPD等的变化情况，寻找合适的工况和安装条件，为进一步的研究和实际应用提供参考。2．1模拟理论基础与模拟软件AIRPAK软件模拟用到室内湍流控制方程、湍流模型和对流辐射传热理论，作为模拟的前提和基础，本节将逐一介绍，为后续的模拟工作提供理论依据。2．1．1湍流控制方程室内空气的流速一般在10m／s以下，属于低速流动范围，模拟范围内，将空气看作不可压缩流体

3、，温度变化有限，空气的密度认为不变，流动符合Boussinesq假设：除体积力项中的密度以外，其余物性均为常数。空气的粘度不可忽略。本文涉及的空气流动属于湍流，遵循不可压缩粘性流体的控制方程。阮表示在笛卡尔直角坐标系下三个坐标方向的瞬时速度分量，X，表示坐标系三个方向分量。连续性方程：坐：O魂动量方程：p豢+puj晏：一挈+Ⅳ要+gflATa，，p畜蠢一磊叫菇垤s，能量方程：p望塑：旦旦!+S+pu，p百j虿2一Cp—Oxjc—gxj+7将方程(2．1)、(2．2)和(2．3)时均化得：连续性方程：堕：0苏＼，＼，、，)12342／k／L／L／k第二章风机盘管／辐射顶板联合供冷暖的室内环境C

4、FD研究别重刀程：p塑+虿掣：一挈+÷(晏一p再)+g卢△而，，(2．5)4Otlax?axjax?、ax，4

5、J。4’能量方程：p要+p—uj挈：导(导导一JD万M，(2．6)p百瓦5瓦‘i瓦叩“，¨¨r忆白’其中∥为流体的动力粘度，仅为流体的导热系数，乃为基准温度，B=l／To为气体热膨胀系数，△丁=丁一To，研为内热源项，一p瓦为雷诺应力。2．1．2湍流基本模型湍流的模拟方法主要分为直接模拟法和间接模拟法。直接模拟法就是根据湍流的N．S方程直接求解，但此方法对于计算设备的内存和速度要求很高，工程上不常用；问接模拟法不直接求解湍流的脉动特性，又分为大涡模拟、统计平均法和Reynolds平

6、均法。大涡模拟区别于直接模拟法最主要的特征是只精确模拟一定尺度以上的湍流运动，小尺度的湍流通过构建大小尺度之fHJ的模型解决，可以有效减少计算成本，但要求仍然较高，目前只有在高档的PC机和工作站才能开展。统计平均法是基于湍流相关函数的统计理论，主要用相关函数及谱分析的方法来研究湍流结构，在工程E应用不很广泛。工程最常用的是Reynolds平均法，也称Reynolds时均方程法。模拟时以雷诺平均方程和脉动方程为基础，将非稳态的控制方程对时间做平均，通过求解得出时均值与脉动值之l'日j的关系。由于存在高阶的时均值，必须引入新的描述湍流的模型或做出新的假定，由于上述的二阶脉动的相关量是应力的量纲，

7、故称雷诺应力。依据对雷诺应力处理方法的不同，可以将Reynolds平均法又分为雷诺应力模型和湍流粘性系数模型：1)雷诺应力模型该模型主要用来解决一些相当复杂的二次流等流动问题，直接对脉动值乘积项建立微分方程或代数方程，直接在方程中求解雷诺应力。但由于其方程相当复杂，属多方程模型，工程中很少应用。2)湍流粘性系数模型该模犁给出雷诺应力与时均速度场之问的关系，通过添加湍流粘性系数∥使得方程封闭。其基本观点是：湍流粘性体现了对湍流的输送作用；在分子运动过程中，起主要作用的分子均方根速度和平均自由程。因此，湍流运动过程中，湍流动能邑和湍流尺寸上起到关键的作用，为了确定∥，将Ek和已知量￡联系起来求解

8、，根据求解方程个数将湍流粘性系数模型分为：零方程模型、一方程模型和双方程模型，本文模型时采用精度较高的k-e双方程模型。所谓k-e双方程模型，指的是求解雷诺时均方程时时添加了k方程和s方程，使得雷诺方程闭合。依据尼的定义：七=圭丽=圭(万+虿+虿闸￡的定义：s2．“(考等)，可由Ⅳ一s方程推出七方程和E方程：东南大学硕一{：学位论文七方程：虿若=一杀(ila瓦Ok)+∥(篝+鼍)券一￡(2．7)。ox．ox，