个性化送风室内气流组织及颗粒物分布规律数值模拟

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气流组织是影响室内环境的重要因素之一。在我国的南方地区,在高温的夏季,通常室内会开启空调制冷,人们在室内所处时间超过工作时间的70%。因此研究办公室内气流组织尤为重要。混合送风是空调送风系统中最常见的送风方式。在一些特殊的环境中、如洁净室等,通常采用置换通风。在混合送风方式下,存在着室内人员热舒适性差、室内空气品质不高、空调能耗较大。个性化送风模式直接向区局部区域送风,从而可以处理人体附近区域的空气,进而提高人体周围的通风效率。因此,本文将采用数值模拟的方法对个性化送风室内的气流组织、热舒适性及颗粒物分布状况进行研究。首先,本文在同一空调房间内,分别对混合送风、置换通风及个性化送风进行模拟计算。结果表明:个性化送风室内,人体所在区域热舒适性较高,室内呼吸区域细微颗粒物的浓度适中。置换通风室内呼吸区域细微颗粒物浓度较低,但是室内热舒适性较低。传统的混合送风室内热舒适较高,但是室内细微颗粒物浓度较高。个性化送风相比于其他送风方式的存在一定的优越性。因此,可以进一步开展个性化送风在提升人体周围热舒适性和控制室内颗粒物污染的研究工作。随后,本文以个性化送风系统排风口的位置为研究对象,对比分析排风口设置于天花板、与送风口同侧墙壁、对面墙壁、相邻墙壁条件下,分析个性化送风室内空调节能效果及室内的整体热舒适性情况,研究发现:排风口设置于房间顶部时,室内热舒适性较高,节能量较大。相对而言,排风口的位置设置对室内颗粒物的浓度分布影响不大。最后,本文还对个性化送风室内颗粒物的浓度分布规律进行了研究。根据颗粒物来源的不同,对室内不同区域的不同粒子直径的细微颗粒物浓度进行对比分析。研究发现:室内小粒径颗粒物的浓度较高,大粒径更容易沉降;从送风口进入室内的颗粒物比受送风影响再悬浮的地面颗粒物更容易运动至排风口,个性化送风对从送风口进入室内的颗粒物的排出效率更高。同时,本文还对室内颗粒物的运动与分布状况进行了非稳态数值模拟。分析了在200秒之内,室内的颗粒物受送风影响后随时间变化的动态分布情况。
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