壁掛式空調(diào)房間內(nèi)流場溫度場特性與人體熱舒適的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，家用空調(diào)器日益普及。由于空調(diào)器的使用而引發(fā)的“空調(diào)綜合癥”和能源危機(jī)問題越來越引起人們的廣泛關(guān)注，直接影響著人們的身心健康和社會的發(fā)展。因此，研究不同送風(fēng)參數(shù)下壁掛式空調(diào)房間內(nèi)流場和溫度場的分布特性，探討室內(nèi)氣流形式與熱舒適的關(guān)系，提出壁掛式空調(diào)器的合理使用方法，對改善人居環(huán)境、減少能源的消耗具有重要的意義；探索人體熱舒適的實驗方法，建立不同熱環(huán)境下的人體熱舒適評價模型，為進(jìn)一步研究控制方法和控制策略提供理論基礎(chǔ)，對

2、房間空調(diào)器的發(fā)展具有重要的意義。 本文首先以裝有壁掛式空調(diào)器的實際房間為對象，利用自制的熱電偶和數(shù)采儀搭建的溫度采集系統(tǒng)研究了不同送風(fēng)參數(shù)下壁掛式空調(diào)器制冷運(yùn)行時室內(nèi)氣流及溫度場分布特性。研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)風(fēng)板的旋轉(zhuǎn)角度和送風(fēng)速度對于室內(nèi)溫度的降低速度有較大的影響；當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)角度為45°時，室內(nèi)溫度下降的較快，各高度層面間的溫差較小，人體的熱感覺較好，房間內(nèi)的舒適程度較高；室內(nèi)溫度出現(xiàn)明顯的下冷上熱的分層現(xiàn)象；送風(fēng)參數(shù)的變化對壁面溫

3、度的影響很小，可以忽略不計。 在實驗研究的基礎(chǔ)上，本文以實驗房間為模型，應(yīng)用FLUENT軟件對壁掛式空調(diào)器制冷運(yùn)行時室內(nèi)不同送風(fēng)參數(shù)下的流場和溫度場分布特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，并將其計算結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了對比。通過研究分析表明，數(shù)值模擬的結(jié)果能夠正確地反映室內(nèi)流場和溫度場的分布特性，說明本文所采用的模型是合理可行的；利用修正的空氣分布特性指標(biāo)(ADPI)和能量利用系數(shù)(EUC)，能夠?qū)Σ煌惋L(fēng)參數(shù)下壁掛式空調(diào)房間內(nèi)流場和溫度場的舒

4、適性及房間能耗的經(jīng)濟(jì)性作出更加合理的評價；導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)角度越小，ADPI值越大，房間內(nèi)的舒適性越好；導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)角度越大，EUC值越大，房間能耗就越小，經(jīng)濟(jì)性就越好。 本文還采用上述數(shù)值模擬的方法，對壁掛式空調(diào)器制熱運(yùn)行時室內(nèi)不同送風(fēng)參數(shù)下的流場和溫度場分布特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明，導(dǎo)風(fēng)板的旋轉(zhuǎn)角度和送風(fēng)速度對于室內(nèi)溫度的上升速度有較大的影響；當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)角度為105°時，室內(nèi)溫度上升的較快，各高度層面間的溫差較小，人體的熱

5、感覺較好，房間內(nèi)的舒適程度較高；送風(fēng)角度越大，回風(fēng)溫度與室內(nèi)平均溫度的溫差就越?。粚?dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)角度越大，ADPI值和EUC值越大，房間內(nèi)的舒適性及房間能耗的經(jīng)濟(jì)性越好。最后，根據(jù)熱舒適理論，應(yīng)用Matlab軟件編寫了PMV指標(biāo)的計算程序，定量分析了熱環(huán)境因素對PMV指標(biāo)的影響，制定了人體熱感覺的主客觀調(diào)查表，建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人體熱舒適評判模型，并對其進(jìn)行了實驗驗證。研究發(fā)現(xiàn)，隨著室內(nèi)空氣溫度、相對濕度和平均輻射溫度的增大，PMV值增大，且近