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目前各类高大空间建筑中,分层空调技术得以广泛应用。该技术最大的优点是有效地降低空调能耗。然而针对分层空调系统气流组织的研究,尚无非常成熟的实验结论及理论成果,以致该空调系统的影响因素中,哪些是主要因素,如何确定这些参数的取值以便保证较好的热舒适性和有效的节能是人们关注的焦点。
本文的研究对象是某机场航站楼分层空调系统,采用CFD方法对其进行模拟计算。首先,根据建筑物实际几何尺寸,经过一些简化,建立物理模型。采用六面体网格对该物理模型进行划分,对风口、边界、热源等附近进行网格加密。计算时选用标准k-ε湍流模型及SIMPLE算法,并考虑由温差引起的浮升力影响。
其次,对机场航站楼现场进行实验测试,记录了大量测试数据。将测试数据设为模拟计算中的边界条件,并对测试工况下的分层空调系统进行模拟计算。得到的模拟结果与实测结果进行比较、分析,证明CFD模型建立的正确性,CFD计算方法的可靠性,为之后设计工况下分层空调系统的模拟计算提供依据。
再次,对设计工况下机场航站楼的分层空调系统进行模拟计算。根据夏季空调设计参数等设定边界条件,利用Airpark3.0软件对其进行模拟计算。对室内空调系统的气流组织分布进行预测,并对人体热舒适性进行评价。因此,设计工况下的分层空调系统比较合理,可以满足室内空调要求。
最后,对分层空调系统气流组织的影响因素进行数值模拟。将不同影响因素下得到的温度分布、速度分布及人体舒适性分布等进行比较、分析,找出主要因素,为设计时如何确定这些因素的取值提供了参考。
通过本文的研究,对机场航站楼分层空调系统设计具有指导意义,也为高大空间建筑空调系统提供参考。