冷辐射吊顶结合机械通风空调系统的热安全研究

作     者：丁业凤 

作者单位：上海应用技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯劲梅;汪迪勤

授予年度：2021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：冷辐射吊顶 机械通风 CFD 热安全 空气分布 

摘      要：冷辐射吊顶空调系统由于具有较高的热舒适性、节能潜力以及易与建筑设计装配等特点,已越来越多地应用于现代工业建筑和民用建筑中。目前,冷辐射吊顶空调系统的制冷能力通常以封闭式冷辐射吊顶空调系统进行评估,其中整个天花板表面都覆盖有冷辐射吊顶面板。然而,关于评估开放式冷辐射吊顶结合机械通风复合空调系统冷却能力的研究很少,这些冷辐射吊顶系统安装在天花板上,与围护结构之间有空隙区域,承担室内冷负荷,机械通风系统向室内送入新风,承担室内部分冷负荷,同时消除室内湿负荷,避免冷辐射吊顶出现结露风险。冷辐射吊顶空调系统供冷房间内的热环境情况分析是建筑设计与空调系统运行管理的基础,进行这项研究是为了验证开放式冷辐射吊顶空调系统可以通过利用机械通风系统分析不同送风参数对室内气流分布特性的影响。研究对象为上海某一办公室,基于该办公室利用CFD建立三维物理模型,计算研究不同参数对冷辐射吊顶结合机械通风空调系统性能的影响,开发了冷辐射吊顶结合机械通风系统的仿真模型,并针对模型实验进行验证。本文研究机械通风与冷辐射吊顶空调结合的复合空调系统,通过数值研究建立CFD模型,分析不同送风参数条件下室内的热安全性能。结果表明:当冷辐射吊顶辐射板温度变化范围为17～19°C,送风速度从0.25m/s增加到1.75m/s时,室内空气分布特性差异较大。当冷辐射吊顶表面温度超过18°C时,室内热舒适性更好,改变机械通风系统的送风速度对室内垂直温度梯度、空气紊流强度影响较大,变化范围分别为0.14～0.27°C及21%～47%。当冷辐射吊顶表面温度一定,通过参数分析优化系统的运行条件,提高送风速度可以通过改变对流换热量影响辐射空调系统的总制冷量,改善室内人员的舒适度,研究结果为冷辐射吊顶结合机械通风系统优化参数设计提供理论指导。