冰蓄冷低温送风空调系统低温风口的模拟与实验研究

【摘要】：与常规送风系统相比,和冰蓄冷技术紧密结合在一起的低温送风技术具有初投资 省、运行费用低、效率高、电力需求小等优点,而低温送风的末端装置则对空调系统的 成功运行起着至关重要的作用。与其它末端装置相比,低温风口则具有加工比较简单、 外表美观、可减少能耗、相同风量下射程较远等特点,它代表着低温送风末端系统的发 展方向。但目前我们对低温风口的研究大多以实验和经验公式为主,这不仅需要消耗大 量的人力、物力和时间,而且也不能正确反映低温送风房间内的实际情况。因此,对低 温风口寻求一种方便、高效的研究方法具有十分重要的意义。本文在实验的基础上建立 了低温风口的计算模型,并运用计算流体力学(CFD)技术对其进行了模拟仿真,主要 研究内容有以下几个方面: (1) 分析暖通空调室内气流的流动情况,建立起模拟区域内各种基本参数(温度、 速度等)所满足的方程。寻求这些基本微分方程(质量守恒方程、动量守恒方程和能量 守恒方程)的通用形式,通过对它们进行离散化,建立其代数方程,并进行数值求解。 (2) 分析、比较描述湍流运动的各种模型,特别是常用的k-ε两方程湍流模型。 在CFD商业软件PHOENICS中,运用这些模型并结合实例对室内气流在等温流动、非 等温流动状态下进行数值模拟比较,最后找出合适的湍流模型。 (3) 对低温风口进行简化,建立模型。在等温送风、低温送风两种状态下运用建 立起来的模型对实验房间内的气流进行数值模拟计算,仔细研究模拟出来的结果,并运 用实验来验证模拟的正确性。 (4) 结合在模拟与实验过程中所出现的问题,提出用CFD方法改进低温送风设计 的思路,从而指导工程设计及产品研发。 最后对本课题的研究进行了总结。