收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

壁面多向射流模型与其气流组织特点研究

张宏亮  
【摘要】:创造健康舒适的建筑室内空气环境始终是人们孜孜以求的目标,与当前建筑中大量采用的混合通风系统相比,传统置换通风被普遍认为是一种热舒适性高、工作区空气质量好、能量利用效率高的通风方式。但据笔者研究发现传统置换通风存在以下三个缺点限制了其在我国实际工程中的使用,即:(1)传统置换通风由于送风气流直接送往工作区,容易导致风口附近的工作区内产生较大的吹风感区域;(2)由于传统置换通风出风速度较低、送风温差小而限制了其供冷能力,使得单独采用传统置换通风承担室内负荷的能力不足;(3)传统置换通风口位于房间下部,使得送风气流易受室内障碍物的遮挡,可能导致室内局部位置的空气质量和余热排出效果受到影响。为克服以上缺点,本课题组提出了一种新型的通风方式——壁面多向射流。首先,本文推导出了适用于壁面多向射流的数学模型来描述其射流轨迹的发展规律、气流脱离贴附壁面的条件、气流在贴附流动中温度的变化情况以及气流脱离壁面后的运动规律。并通数值解法解算该数学模型得到模型的线算图,经过与实验结果进行对比,该模型的精度较高,可指导实际设计时计算射流的参数。其次,本文在研究该射流时多次用到CFD数值模拟手段,如何利用CFD工具准确对室内环境进行模拟成为研究的关键的内容之一,因此本文将针对室内环境中常用的几种风口模型、湍流模型和空气密度模型进行对比,评估各模型的准确性和经济性,为正确快速模拟室内环境提供保障。然后,通过数值模拟的方法研究了壁面多向射流在供冷时的流动状态及气流组织特点,并针对传统置换通风存在室内易产生吹风感及冷负荷承担能力低等问题与壁面多向射流进行对比研究。结果表明两种通风方式在达到相同的室内设计温度时,壁面多向射流对室内造成的吹风感更小,且具有较大吹风感的区域主要分布在靠近墙壁的非工作区内。在承担室内冷负荷方面,由于壁面多向射流在保证热舒适性的前提下允许更大的送风速度和送风温差,因而可以承担更大强度的冷负荷。在本文的房间负荷分布情况和送风参数条件下,最大冷负荷承担能力可达140W/m~2~160W/m~2之间。最后,本文将以典型办公室布局为例,详细刻画了壁面多向射流在室内环境中所形成的“环绕流”特性。发现壁面多向射流在克服工作区内办公设备或家具等遮挡方面与传统置换通风相比存在一定优势。同时本文总结出室内气流流动时可能碰到的几种障碍物的类型,并针对不同类型障碍物提出了具体的绕流数学模型的基本形式。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 高建民,王汉青,邓进波,沈小建;置换通风的数值模拟研究[J];株洲工学院学报;2004年02期
2 周向阳;射流理论在空调中的应用[J];江西能源;2005年02期
3 王丽莎;魏兵;林杉;;某工业车间置换通风系统数值模拟与改进分析[J];节能;2018年02期
4 李学畅;胡俊生;任书琦;徐彤;;数值模拟在高校学生宿舍气流组织优化中的应用[J];建筑与预算;2019年01期
5 龙新平,陆宏圻;有限空间射流数值模拟若干问题的研究[J];流体机械;1996年10期
6 王玲玲;岳青华;;窄缝热浮力射流影响因素的数值模拟[J];水科学进展;2009年05期
7 赵彬,李先庭,彦启森;置换通风的数值模拟[J];应用力学学报;2002年04期
8 马国彬,茅清希;考虑近壁区域分子粘性的置换通风数值模拟[J];同济大学学报(自然科学版);2003年04期
9 张燕清;高棋彬;;射流送风气流组织研究与设计计算[J];日用电器;2015年07期
10 许多武;宋卫堂;;射流器臭氧—水混合数值模拟及喉管优化[J];中国农学通报;2008年10期
11 李燕;魏宗信;赵鑫;;射流器空气—水混合ANSYS模拟及喉管优化[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年04期
12 刘坤;朱苗勇;王滢冰;;聚合射流流场的仿真模拟[J];钢铁研究学报;2008年12期
13 朱万刚;郭连军;徐志强;;不同起爆点聚能装药爆破射流的数值模拟分析[J];矿业研究与开发;2008年04期
14 李少华;黄慧;蒲建业;;颗粒在二维缝隙射流的数值模拟[J];东北电力大学学报;2006年01期
15 王革;薛若军;杜桂贤;顾璇;;多孔射流相互作用特性及对空调送风的影响[J];应用能源技术;2006年09期
16 高云骥;朱国庆;;基于射流模型的大空间烟气填充研究[J];消防科学与技术;2014年10期
17 张启林;康丽艳;张智文;;置换通风口的位置研究[J];制冷;2015年02期
18 张晓元,李炜,李长城;均匀横流环境中铅直圆形射流数值研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2003年01期
19 张晓元,李炜,李长城;横流环境中射流的数值研究[J];水利学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 张镜清;雷波;李琼;;球形喷口送风射流的数值模型探讨[A];2005西南地区暖通空调热能动力年会论文集[C];2005年
2 沈静霞;项毅;许志浩;;受限射流气流组织新方法[A];铁路暖通空调专业2006年学术交流会论文集[C];2006年
3 魏睆;李纪泽;缪小平;张翼;魏子杰;盛俊;;四川某厂房高大空间气流组织数值模拟及优化研究[A];《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(上册)[C];2018年
4 胡志涛;余永刚;;四股壁面燃气射流在圆柱型充液室中扩展的特性研究[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
5 郑泽;周丹杰;何承军;冯立好;;矩形喷管同向射流推力矢量数值模拟研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
6 胡安琪;宫伟力;;湍射流理论与红外热成像及数值模拟研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
7 汪庆桃;陈斌;张晓伟;;爆炸成型杆式射流形成特性研究[A];第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要[C];2012年
8 张芳萍;来飞;程怀吉;许贯鹏;;基于聚合射流氧枪数值模拟的研究[A];第十七届(2013年)全国冶金反应工程学学术会议论文集(下册)[C];2013年
9 姜东君;曾实;;气体离心机二维供料射流的数值研究[A];第五届北京核学会核技术应用学术交流会论文集[C];2008年
10 王裴;邵建立;秦承森;;金属表面微缺陷射流的数值模拟研究[A];第七届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2012年
11 乔曼曼;徐丰;;通道外浮力射流的演化[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
12 韩丽辉;朱荣;焦玉亮;;炼钢集束氧枪高温射流特性的数值模拟及应用[A];第十二届冶金反应工程学术会议论文集[C];2008年
13 任艳莉;李德英;张于峰;王子介;;地板供冷——置换通风系统的数值模拟分析及评价[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
14 李晓鹏;姚卫;范学军;;不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
15 李广滨;司廷;罗喜胜;徐晓嵘;;复合流动聚焦中射流不稳定性理论研究[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
16 王志亮;牛振宇;王涵;黄凯;;光约束颗粒射流的稳定性研究[A];第十五届现代数学和力学学术会议摘要集(MMM-XV 2016)[C];2016年
17 王俊伟;夏智勋;罗振兵;邓雄;;电磁式零质量合成射流研究及其应用进展[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
18 李卓越;高南;白宏磊;;零质量射流对后向台阶分离流场影响的实验研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
19 陈玮琪;颜开;王宝寿;;有界流体中空泡回射流厚度的确定性建模[A];第八届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2014年
20 吴坤;李晓鹏;姚卫;袁越明;范学军;;高度欠膨胀射流的近场结构[A];第七届全国高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 谷云庆;仿生射流表面减阻性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 李念;自耦合射流及其对主射流矢量偏转研究[D];南京航空航天大学;2006年
3 马健;纯射流在非恒定横流中的流动特性研究[D];浙江大学;2006年
4 肖洋;横向流动条件下多孔水平动量射流掺混特性研究[D];河海大学;2005年
5 高柱;椭圆射流掺混特性研究及应用[D];河海大学;2005年
6 常建龙;横向射流涡环及流动特性研究[D];北京理工大学;2016年
7 刘欣;加小突片喷口射流增强混合的机理研究[D];天津大学;2007年
8 张斌龙;基于双流模型网络的失语症“益髓醒神”针刺干预机制研究[D];北京中医药大学;2019年
9 王国蕾;可压缩横向射流和旋拧射流的大涡模拟研究[D];中国科学技术大学;2012年
10 华明;动力中射流特性研究[D];河海大学;2001年
11 方神光;有障碍浮力射流特性的研究[D];武汉大学;2005年
12 崔立华;自振射流流体瞬态频率特性与仿真研究[D];北京科技大学;2020年
13 张星星;船闸输水系统错孔相向射流流动特性研究[D];重庆交通大学;2019年
14 钱丽娟;雾化射流场中粒子运动和传热特性的研究[D];浙江大学;2010年
15 石发恩;多场耦合下的汇聚型空气幕射流理论与实验研究[D];天津大学;2012年
16 田阔;直流电弧等离子发生器射流脉动的研究[D];清华大学;2001年
17 安庆龙;低温喷雾射流冷却技术及其在钛合金机械加工中的应用[D];南京航空航天大学;2006年
18 袁庆晴;水下移动射流开沟成形的数值模拟研究[D];上海交通大学;2019年
19 海阔;磁射流抛光加工机理与实验研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2020年
20 杜鹏;直旋混合射流流场特性及破岩机理研究[D];重庆大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张宏亮;壁面多向射流模型与其气流组织特点研究[D];大连理工大学;2020年
2 贺肖杰;竖壁贴附通风与置换通风、混合通风气流组织性能比较[D];西安建筑科技大学;2020年
3 陈彬彬;基于下击暴流的壁面射流大涡数值模拟[D];重庆大学;2014年
4 张仪;平板横流中射流流场的数值模拟[D];华北电力大学;2015年
5 赵华琳;仿生射流表面减阻特性及减阻机理研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 张健宗;静电纺丝射流纺程形态的数值模拟及实验拟合[D];东华大学;2012年
7 杨磊;叶顶冷却射流对涡轮叶尖流动换热的影响研究[D];中国民航大学;2020年
8 石雅楠;零质量射流流场数值模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2015年
9 索文浩;摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟和试验研究[D];西北农林科技大学;2015年
10 高珊;活塞驱动式自耦合射流强化传热特性研究[D];南京航空航天大学;2008年
11 刘利献;叶栅通道内紊动射流流动与传热特性的研究[D];东北电力大学;2007年
12 梁晶晶;射流空气幕气流特性及其隔断效应研究[D];南华大学;2016年
13 杨玉超;射流脉冲三通振荡特性影响因素研究[D];江苏大学;2016年
14 侯庆落;蒸汽射流除冰机理及效率研究[D];南京信息工程大学;2012年
15 吕美超;基于非定常微射流控制的圆湍射流数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
16 由洋;油罐冲洗过程中射流现象数值模拟研究[D];西安石油大学;2013年
17 汝晶;仿生射流减阻射流孔布局研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
18 周季乾;污水的射流沉降罐清洗研究[D];中国石油大学;2011年
19 闫善恒;含能射流在液体中扩展特性的实验与理论研究[D];南京理工大学;2007年
20 雍炼;气雾两相受限射流特性的研究[D];四川大学;2001年
中国重要报纸全文数据库 前14条
1 苗妮;太阳表面发现巨大射流[N];中国科学报;2013年
2 姬玉平 王伟灿;河南局反射流掏穴工具获国家专利[N];中煤地质报;2008年
3 张晓晖;跟现金流模型开个玩笑[N];上海证券报;2009年
4 田志娟;建设有黄河特色的一流模型[N];中国水利报;2003年
5 记者 周荣子;用射流器喷热水 治疗癌症有效[N];新华每日电讯;2005年
6 本报记者 何永晋;高温射流对冲粉碎机[N];科技日报;2003年
7 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
8 本报实习记者 蒋文雯 通讯员 罗耀华;宝钢数值模拟研究和应用领跑钢铁行业[N];中国冶金报;2012年
9 李生荣;完井和增产新技术——射流切缝[N];中国石油报;2001年
10 常丽君;海洋传输带水流模型图公布[N];科技日报;2010年
11 徐雷;远程射流机组在工业建筑中的应用[N];中国建设报;2007年
12 记者 陶琳;宝钢应用集束射流系统提高电炉效率[N];中国冶金报;2005年
13 方向;新型射流吸砂装置获国家实用新型专利[N];中国船舶报;2010年
14 《量化投资—策略与技术》的编著者 丁鹏;量化选股策略——资金流模型[N];第一财经日报;2012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