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壁挂式空调制冷与制热运行的数值模拟

来源:233网校 2008年3月8日

   3、 模拟结果与分析

  有了以上的数学模型和物理边界条件,笔者模拟了该空调房间的流场和温度场,并选取了其中具有代表性的断面进行分析,模拟结果见以下各图。

 

  由上述空调的两种运行状况可以看出:在空调制冷运行时,由于冷空气自身的下坠,靠近地面的水平面的温度较低;由于空调射流的自身卷吸作用,加速了冷热空气的混合,从而使其室内温度场分布较为均匀。 在空调制热运行时,由于热空气的浮力作用,热空气难以到达地面附近,在人体垂直方向上存在温度梯度,头部比脚部温度高,这是由于冷空气较热空气密度大,向下趋势明显,从而导致房间下部要比上部降温快。 温度差会造成人体局部性热感不适,随着时间推移温度梯度会逐步渐小。源:www.examda.com

  4、 结论

  本文利用湍流 k -ε 、 k -ω 方程计算了壁挂式空调的制冷与制热运行时的三维速度与温度场,分别比较了制冷与制热运行时 3 个不同坐标平面内的速度与温度分布。 空调的制冷与制热运行的两个工况,制冷运行中出现了冷风下坠现象,在制热运行中有部分热空气未经充分热交换而直接回流,能量利用不充分,温度均匀性也不好。 利用 CFD 计算可以改善室内的气流组织,通过改变空调不同气流出口速度、不同的出口角度从而得到合理的气流组织形式,这是采用传统的射流理论无法做到的。

  参考文献

  [1] 汤广发。 室内气流数值计算及模型试验[M]. 长沙:湖南大学出版社,1989.

  [2] Davidson L, Nielsen P V. Large eddy simulations of the flow in a three dimensional ventilated room[A]. Proc of ROOMVENT'96 on Air Distribution in Rooms[C]. Japan, 1996.

  [3] Lannder B E,Spalding D B. Mathematical models of turbulence[M]. London and New Tork: Academic Press,1972. 90-110.

  [4] 张智力, 吴喜平。 CFD 基本算法及其在暖通空调领域中的应用[J]. 能源技术, 2002, (2): 9-11.

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