人工环境室综合实验平台的开发与应用

为展开室内空气品质及热舒适性的教学与科研工作,西安交通大学建筑环境与设备工程系基于静压层送风技术,设计并建造了一个具有多种送风方式的人工环境室综合实验平台。该平台由环境室、空调系统、控制系统以及数据采集系统组成。测试实验表明,该实验台可以承担相关教学和科研双重任务,达到了设计目的。     

人体呼出气溶胶在封闭环境中的分布特性

研究了1.0～10.0μm的呼吸道颗粒物在混合送风、置换送风和地板送风的办公室环境中的浓度空间分布和瞬态演变规律.仿真结果表明：小于10.0μm的飞沫在混合送风的房间内几乎是均匀分布的.然而,在置换送风和地板送风中,垂直温度梯度使得小于10.0μm的飞沫在人体呼吸区高度聚集,导致一个较高的浓度水平,因此室内人员被感染的概率比较高.由咳嗽或者打喷嚏产生的飞沫在置换和地板送风中的稀释（浓度衰减）比在混合送风中慢,这是因为置换和地板送风中人体呼吸区的风速比较小,飞沫在此聚集,不易被气流携带排出室内空间.     

利用FLUENT软件对喷射式布袋风管送风特性的模拟

利用FLUENT软件采用标准k-ε湍流模型对喷射式布袋风管的送风情况进行了数值模拟研究。模拟计算了3种送风孔数和3种送风孔径下喷射式布袋风管的送风情况,得到了不同工况下布袋风管内静压的变化、室内风速的分布情况等。结果表明,沿布袋风管气流走向,风管内静压基本不变;随着送风孔数或孔径的增加,风管内静压显著减小,气流自送风孔喷出后衰减增大。     

大空间建筑侧下送风热环境的实验研究

针对大空间建筑室内空调气流组织采用侧下送风的情况,研究了不同空气送风量和不同室外气象参数等条件下室内热环境的特性.实验结果表明,各工况下室内垂直温度分布具有良好的相似性,实验范围内最大垂直温差可达20℃,且该值随综合空气温度呈线性变化.室内上部、中部、下部3个区域的垂直温度梯度各不相同,空气送风量和室外综合温度对上部和下部区域垂直温度梯度的影响较大,对中部区域影响较小.此外,因风速较低,各工况下人员活动区域舒适性预期评价略偏高,人体头足垂直温差一般超过3℃.     

送风角度对苹果压差预冷效果模拟与分析

当前,多采用垂直式压差预冷对果蔬进行冷却．建立了苹果压差预冷的周期性边界模型,通过数值分析,研究了不同送风角度对苹果冷却效果的影响．研究发现,不同送风角度会导致苹果摆放区域气流流动方向和流速发生变化,随着送风角度的增大,流域内气流最大速度呈先增后减趋势变化;送风角度为0°、15°和30°时,不同深度苹果内部温度差别不大,预冷效果均较好,但当送风角度为45°时,预冷效果要较其他送风角度略差．15°为最佳送风温度,推测其原因在于,略微偏斜的送风角度使得气流在流经苹果摆放区域时产生了更多旋流,这些旋流进一步提高了苹果的冷却效果．在冷库压差预冷苹果时,让送风角度保持在0°―30°,可以达到更好的冷却效果．     

发动机实验室空调系统模拟

运用流体动力学模拟软件对某发动机实验室三维数值模型进行数值模拟,结合模拟结果分析其内部温度场、速度场变化。对比有送风与无送风2种情况计算结果,比较发动机实验室空调系统的温度、速度分布以及变化规律;分析空气流动,讨论合理的气流组织方式。结果表明,设计合理的空调系统可以使实验室内部温度降低50 K,同时对实验室设计中出现的热堆积问题提出解决建议。     

基于神经网络的空调箱故障诊断

针对空调系统中的不同故障,分析了空调箱的故障特性,并讨论了不同故障对空调系统能耗及热舒适性的影响.仿真试验结果表明,送风温度的测量故障会导致系统能耗的增加.根据故障特性,提出了一种基于神经网络的数据处理方法,用以检测和诊断空调箱中的传感器故障.该方法首先选取历史数据对神经网络进行训练,实现对系统运行状态的识别和预测.然后,通过比较测量值与预测值,计算出相对误差,实现对故障的诊断.最后,利用基于TRNSYS的仿真器,对神经网络的故障诊断策略进行了验证.结果表明,神经网络可以有效诊断空调系统中的温度、流量和压力传感器故障.     

由行星齿轮构建的微送风装置的设计

针对送风机在微送风环节存在风速不均匀、调节困难等缺点,文章设计了一种由行星齿轮构建的微送风装置,通过行星齿轮和叶片进行自转和公转实现均匀送风,由机体上的控制风口实现风量和温度的控制。该装置可有效地提高生产效率,降低企业生产成本,可广泛地用于小颗粒物料、微电子设备行业。     

高层建筑楼梯间加压送风系统设计问题探讨

结合工作实际,提出了高层建筑楼梯间加压送风系统设计中的2个常见问题,并给出了相关的处理对策.     

各具特色的空调

在空调市场日趋成熟的今天,空调器产品的功能设计愈来愈朝着人性化的方向发展,一些舒适、节能、环保的空调陆续诞生。四面送风的空调广东美的集团股份有限公司推出的四维送风型“创世星”空调,可以四面立体送风,使室内温度分布均匀,柔和如春。     

大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用

本文根据计算流体动力学(computational fluid mechanics, CFD)理论,利用基于控制体积的数值模拟方法对大空间区域的气流组织进行模拟计算,通过比较分析冬、夏两个季节的设备余压、送风风速以及送风角度等参数,获得优化的空调设计条件:选用机外余压为120Pa的VRV空调室内机,风量、风速在一定范围内可调,采用可调式球型喷口作为送风风口,百叶风口作为回风口,侧送上回的气流组织形式.     

高大空间建筑夏季喷口送风系统的吹风感分布

为了研究高大空间建筑喷口送风系统的吹风感分布,在大空间实验室中进行了夏季工况的实验测试,得到了喷口高度为4m时人体活动区域温度场、速度场和吹风感的分布.然后,采用计算流体力学的方法对实验工况进行模拟计算.将室内垂直温度和冷吹风感分布的计算结果和实测数据进行对比验证,结果显示吻合良好.在此基础上进行了不同喷口高度处工况的模拟计算,通过分析3个工况下人体活动区域的吹风感和温度,获得了较理想的送风工况.模拟结果显示,喷口高度为5m时吹风感分布较为理想,温度场和速度场较为均匀.     

中央空调系统中污染物扩散的模拟研究

应用FLUENT软件模拟分析了房间在不同空调送风条件下的速度场与浓度场,得到此工况下的室内速度与污染物浓度分布图,并在此基础上得到气流组织最理想的形式,并可以采用文中的结果指导工程实际中设计空调,使建筑物中的空调系统达到最理想的送风效果。     

可移动式送风口局部空调应用的探讨

局部式空调是仅对工作岗位人员所在空间的空气进行处理的空调系统,在局部式空调中使用可移动式送风口,可以根据需要来改变送风位置.以可移动式送风口的设计为研究对象,分析了各种不同风道的可移动风口的设计方法.对于局部空调的可移动式送风口,可以通过PLC可编程控制器对送风口进行移动定位来处理局部空气.首先由PLC编程操作输入状态指令,然后由输出信号使空调风口移动到达指定位置.最后总结了可移动式送风口局部空调具有快速调节空气、减低安装成本、节能减排等优势.     

机房空调流体分布建模研究

能源合理利用可以降低能耗,提高效率,因此需要对机房空调流体进行模拟和研究。根据高度、温度、风速和距空调位置几个参量,利用Matlab数学软件、第二型曲面积分、Simple算法、线性回归、k~ε两方程紊流模型,建立室内空气浓度分布图和室内热流量分布状况,整合机柜任务量对温度极值点的权向量,得出机柜任务量与温度的相关度及最低温度分配方案。数据分析表明：通过控制空调的冷通道出风口风速可以调节室内温度,并确定在不同任务量条件下最优空调送风速度和送风温度方案。     

双冷源温湿度独立控制空调系统设计优化研究

从熵态视角对空调负荷进行划分,基于双温冷源空调系统基础上,根据不同新风处理方法,探讨设计参数选取及负荷计算。通过系统优化遵循“高熵负荷用高温冷源消除,低熵负荷用低温冷源消除”的原则,除高温冷源降温外,提出串联高、低温冷源的除湿循环,建立双温冷源能耗模型,数值模拟计算得到最佳除湿、除热冷源有效温度。     

空调通风工程中的风管技术改进

风管制作安装质量问题会造成送风量不足、漏风量超过规范要求等问题,致使能源浪费、热源不足和空调通风工程运行不稳定等现象.本文从分析问题入手,结合广西柳州空调通风工程的实例,介绍风管的制作、安装技术及改进措施.     

通信车车厢的空调设计与选型

文章以车厢体热负荷、冷负荷及送风量、空调气流的组织设计计算为依据,以满足空调技术指标为原则,介绍了通信车车厢的空调设计方法,对空调的选型应用有较好的指导意义。     

食品加工车间低温空调设计有关问题的探讨

阐述了食品加工车间低温空调的特点及与普通空调和冷库的不同之处，对食品加工车间低温空调的有关问题进行了分析。     

固态继电器在全新风机组中的应用

本文介绍了应用固态继电器及可编程逻辑控制器实现的控制全新风空调机组送风温度的方法。使用这种方法设计的空调机控制系统在有效控制机组的送风温度的同时大大节约了生产成本。