兰州地区办公室层状通风方式下室内环境数值模拟研究

作     者：殷结峰 yinjiefeng

作者单位：兰州理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王刚

授予年度：2012年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：层状通风 气流组织 通风效率 热舒适 数值模拟 

摘      要：出于低碳节能考虑，各国提倡采用更高的夏季空调室内温度标准。在此背景下，空调新风量相应减少，人体工作区污染物浓度增加以及人体工作区温度分布不均匀，导致室内空气品质下降。采用混合式通风方式，由于新风量以及送风方式的限制，很难提高室内空气品质。因此如何在高温空调条件下解决室内空气品质问题和人体热舒适问题成为一个具有挑战性的课题。层状通风空调方式就是在这一背景下提出的，作为一种新型的高温空调方式，层状通风在减少建筑能耗的同时，提高了人体呼吸区的空气品质并且不会降低人体的热舒适感。 为了深入了解层状通风方式对兰州地区办公室内环境的影响，本文针对兰州地区一个采用层状通风系统的办公室，建立了物理模型和数学模型，采用RNGk-ε两方程湍流模型结合UDF编程对层状通风空调办公室室内的速度、温度、空气龄和CO浓度分布、通风效率以及人体热舒适性问题进行了数值模拟计算，并与相同换气次数和送风温度的置换通风和混合通风方式下的结果进行了对比。同时分析研究了送风温度、回风口位置对层状通风方式下办公室室内空气品质的影响。 通过对兰州地区层状通风下办公室室内环境的数值模拟分析表明，层状通风这种新型的送风方式能够在较高送风温度条件下保证室内的呼吸区空气品质和人体热舒适符合相关的国际标准规定，并且具有提高送风温度节约空调系统能耗，减少温室气体排放的潜力。本文的模拟计算结果可以为层状通风空调系统在兰州地区的应用提供理论依据和设计参考。