收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高大空间多射流湍流场的大涡数值模拟研究

王汉青  
【摘要】: 室内气流流动状况,特别是高大空间的气流组织,是采暖、通风及空调工程中的一个重要问题。由于湍流流动复杂性,这一问题还无法从理论上求解,而基于模型试验所获得的简化公式其精度和适用范围都不很令人满意。计算流体力学(CFD)的发展为研究高大空间气流流动规律提供了有力手段。目前室内气流仿真主要采用湍流模式理论(RANS),但该方法求解的是时均场,体现不了湍流场瞬息万变的特点。特别是对于非等温流动,用RANS法预测高大空间气流组织误差较大。 大涡模拟(LES)作为一种新兴的湍流运动数值仿真工具,不但计算量小于直接模拟且很多情况下达到了很高的精度要求,同时还保持了流动的随机性特点,比RANS预测结果更加符合实际情况,所以正显现出巨大的优越性和强大的生命力。由于LES在室内气流仿真应用方面还处于起步阶段,因而许多基础性问题有待于进一步系统加以研究。 本文主要工作既创新点体现在以下几个方面: (1)系统分析了等温、非等温和考虑剪切力与浮升力综合作用的高大空间大涡模拟数学模型,并研究了高大空间大涡模拟在室内气流仿真应用中的一些基本问题,如边界条件、空间离散格式和时间推进格式、时间步长选择等问题,为大涡模拟在室内气流计算中的广泛应用打下了基础; (2)首次用大涡模拟方法研究了高雷诺数下高大空间多射流在等温、非等温情况下的瞬时流场和时均流场分布,并探讨了多射流流场的动态特性和流动规律; (3)基于大涡模拟的动态仿真结果和Fanger的热舒适指标,首次系统地提出了动态热舒适评价指标体系的概念:即基于时间平均参数的热舒适指标PD、PPD、PMV;基于瞬时参数的瞬时热指标IPD、IPPD、IPMV;基于时间平均热舒适指标TAPD、TAPPD、TAPMV;以及沿行动迹线的时间平均热舒适指标TTAPD、TTAPPD、TTAPMV,并分析了四类热舒适指标的差异性和计算方法,还以PD值为例对四类指标分别进行了计算; (4)基于数十种工况下空调房间大涡模拟的结果,研究了空调建筑上送上回和侧送侧回两种情况下热分层现象,并探讨了热分层的基本规律,首次提出了避免热分层现象的判断公式; (5)在暖通空调领域,首次使用IFA300热线风速仪、激光粒子速度场仪(PIV)等先进设备,完成了与大涡模拟相对应的模型试验,并把实测结果与仿真结果进 行了对比,说明LES在室内气流仿真方面是一种很有前景的方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谭良才 ,陈沛霖;高大空间恒温空调气流组织设计方法研究[J];暖通空调;2002年02期
2 邱祥,高宇;高大空间火灾探测及灭火新技术的应用前景[J];房材与应用;2004年05期
3 林素菊,刘小兵,苏华,温晓军;高大空间分层空调室内气流的数值模拟[J];制冷与空调(四川);2005年01期
4 郎斌;;燃气辐射型采暖方式在高大空间中的应用[J];制冷空调与电力机械;2009年01期
5 王玉宝;;高大空间燃气红外线辐射供暖技术的应用研究[J];价值工程;2010年04期
6 赵彬,李先庭,马晓钧,彦启森;体育馆类高大空间的气流组织设计难点及对策[J];制冷与空调;2002年02期
7 袁宏永,苏国锋,李英;高大空间火灾探测及灭火新技术[J];消防技术与产品信息;2003年10期
8 高理福;;低温地板辐射供暖系统在寒冷地区高大空间的应用[J];暖通空调;2009年07期
9 丁利君;;高大空间钢管扣件式高支模架技术的设计与应用[J];建筑施工;2009年12期
10 张向阳;吕振纲;刘炳海;刘勇;;高大空间火灾探测设计技术[J];消防技术与产品信息;2010年02期
11 冉鹏,李宏文;吸气式感烟探测报警系统在高大空间中的应用[J];消防技术与产品信息;2002年07期
12 耿健,张军晓,胡先霞;谈高大空间建筑暖通空调设计[J];河北煤炭;2003年03期
13 王林生;;高大空间应急照明设计应注意的一些问题[J];黑龙江科技信息;2009年27期
14 徐德妍;霍丹红;;浅谈热风炉热风采暖[J];黑龙江纺织;2010年02期
15 王皓;刘贵;李德生;李柏巍;刘炳海;倪永良;;大空间火灾探测及消防水炮灭火技术的应用[J];吉林建筑设计;2002年02期
16 毛望琴;论柔强辐射供暖技术在机场机库等高大空间中运用的可行性[J];制冷与空调;1997年04期
17 张英;陈义清;;VESDA在高大空间火灾报警系统中的应用[J];低压电器;2008年06期
18 王海量;;早期烟雾探测系统在凤凰国际传媒中心的应用[J];建筑电气;2010年02期
19 高树德;高大空间净化工程设计若干问题[J];暖通空调;1994年04期
20 李延安;;远红外线辐射在高大空间采暖系统中的应用[J];中国能源;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李沁笛;赵彬;;基于相似理论的高大空间工作区平均速度温度预测[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
2 谭良才;胡欣;陈沛霖;;高大空间恒温室气流实验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
3 张昊;;高大空间场所火灾探测产品的适用性及设置应用[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
4 权硕;;温湿度独立控制空调系统应用于高大空间的适用性分析[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
5 郎斌;;燃气辐射型采暖方式在高大空间中的应用[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2)[C];2004年
6 刘慧芳;白雪莲;张岩宝;;动态热舒适与空调系统节能[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
7 李向东;乔彦;楚广明;;诸城会展中心通风空调系统设计[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
8 谭良才;陈沛霖;;通风空调精确仿真系统和用CFD方法研究高大空间动态响应特性[A];全国暖通空调制冷2002年学术文集[C];2002年
9 李向东;乔彦;;诸城会展中心通风空调系统设计[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年
10 王欣荣;;分散式通风空调系统设计[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王汉青;高大空间多射流湍流场的大涡数值模拟研究[D];湖南大学;2003年
2 侯继伟;高大空间火灾模拟及探测平台电液驱动系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
3 高军;建筑空间热分层理论及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 许秦坤;狭长通道火灾烟气热分层及运动机制研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 余娟;不同室内热经历下人体生理热适应对热反应的影响研究[D];东华大学;2012年
6 范亚明;湖库塘开式水源热泵的水体传热与系统性能研究[D];重庆大学;2009年
7 向立平;空调客车内气流分布特性及动态热舒适性研究[D];中南大学;2011年
8 祝国梁;GLARE复合材料的回收技术研究[D];上海交通大学;2012年
9 陈卓伦;绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究[D];华南理工大学;2010年
10 马丽丽;无卤PCB材料的可靠性研究[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王龙;室内动态热舒适的数值模拟研究[D];天津大学;2010年
2 粟烨岭;房间自然通风、电扇调风、空调器三联控节能方法的实验研究[D];华南理工大学;2010年
3 刘鹏;液化气体热分层的实验研究[D];大连理工大学;2013年
4 申欢迎;基于PMV指标的舒适空调模糊控制系统仿真研究[D];西南交通大学;2004年
5 张明远;室内高大空间污染物分布数值模拟[D];华北电力大学(北京);2003年
6 苏锲;不同地域室内人体热舒适分析及主观判断温湿度值的研究[D];湖南大学;2009年
7 叶国栋;舒适空调中的热舒适指标控制研究[D];湖南大学;2002年
8 马艳秋;空调客车内热舒适性及空气品质的评价[D];北京交通大学;2008年
9 郭永吉;中央空调温度控制系统研究[D];兰州理工大学;2008年
10 衣书宾;压水堆稳压器波动管疲劳寿命分析与计算[D];华北电力大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 尚晓华;研制出高大空间供暖系统[N];解放军报;2004年
2 ;高大空间采暖技术的革命[N];科技日报;2002年
3 朱磊;中国企业包揽“金牌”[N];人民日报;2008年
4 郭凯 刘发忠 肖海洪;军营冷暖系在心[N];科技日报;2005年
5 谭雪梅;北京的“798”现象[N];经济日报;2003年
6 王雪峰;通风空调工程系统调试技术研究[N];建筑时报;2006年
7 陈果;科技航母,节能领先[N];广东建设报;2008年
8 ;务实创新 开拓进取[N];中国企业报;2008年
9 李传亮 黄增光 本报特约记者 刘程;建造“中国载人航天港”[N];解放军报;2002年
10 本报记者 宋莉 逯武君;采暖领域 绽放奇葩[N];科技日报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978