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气流组织对室内空气品质影响的数值模拟

作者：周佳 Publish: 2007-3-2 Hits:-

【中文题名】

气流组织对室内空气品质影响的数值模拟

【英文题名】

Numerical Simulation of the Influence on Air Distribution to Indoors Air Quality

【学科专业】

制冷及低温工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-3-2

【中关键词】

空气品质,气流组织,数值模拟,CFD技术,,

【英关键词】

Air Quality,Air Distribution,Numerical Simulation,CFD Technology,

【分类导航】

工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>空气调节、采暖、通风及其设备>空气调节>

【论文摘要】

本文首先阐述了研究室内空气品质的重要意义以及目前国内外的研究动态,并说明计算流体力学在反映IAQ状况的流场分布的计算上有着不可比拟的优势。本文主要研究居室内空气空气品质的问题,利用计算流体力学的方法对室内气流进行数值模拟,得到室内气流的速度场和浓度分布情况。选取一套二居室作为研究对象,考虑维护结构、室内家具和室内人员等因素,对其进行分析、简化和建立数学模型,设定合理的边界条件和初始条件。在对数学模型和物理模型进行理论分析的基础上,运用κ-ε两方程紊流模型与SIMPLE方法对室内气流组织进行三维数值模拟,边界条件采用了κ-ε模型结合壁面函数的方法进行了处理。同时对方程离散、方程组的耦联求解及SIMPLE算法等数值计算以及湍流及其模型等问题进行了论述。运用Fluent软件对四种不同的气流组织方式进行模拟,在对结果进行分析和比较的基础上,进一步揭示哪些因素是影响室内气流分布的主要因素。通过模拟分析进一步推广,对室内气流组织方式的合理性和有效性进行了更深层次的评判,为空调房间气流的研究和优化设计提供了一种重要的方法。总之,本文为创造一个令人满意的居室气流组织方式进行了有意义的探...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-8
第一章引言	8-13
1.1 研究背景	8
1.2 国内外研究现状	8-12
1.2.1 国内外关于空气品质的研究现状	8-9
1.2.2 CFD（计算流体力学）简介及其在暖通空调领域中的应用	9-12
1.2.2.1 CFD简介	9
1.2.2.2 CFD在HVAC领域中的应用	9-10
1.2.2.3 CFD在国内外的应用现状	10-11
1.2.2.4 CFD应用的动向和发展前景	11-12
1.3 本论文研究的主要内容	12-13
第二章气流组织	13-21
2.1 通风及气流组织	13-14
2.1.1 通风形式	13
2.1.2 气流分布形式	13-14
2.2 气流组织的任务	14-15
2.3 气流组织的评价	15-21
2.3.1 通风效率	15-16
2.3.2 系统参数与换气效率	16-19
2.3.3 气流分布性能的评价	19-21
第三章湍流流动及其数学模型	21-31
3.1 湍流的特征及其分类	21-22
3.2 湍流模拟的思想观点	22
3.3 湍流的模拟方法	22-26
3.3.1 直接模拟	22-23
3.3.2 大涡模拟	23
3.3.3 Reynolds（雷诺）时均方程方法	23-26
3.4 湍流基本模型	26-31
3.4.1 零方程模型	26-28
3.4.2 一方程模型	28-29
3.4.3 K- ε两方程模型	29
3.4.4 其它模型	29-31
第四章数值方法	31-41
4.1 统一方程	31-32
4.2 离散方法和差分方程	32-36
4.2.1 离散化方法	32-33
4.2.2 有限差分的一般形式	33-34
4.2.3 差分格式	34-36
4.3 代数方程的求解和SIMPLE算法	36-41
4.3.1 代数方程的求解	36
4.3.2 松弛与欠松弛	36-37
4.3.3 交错网格	37-38
4.3.4 压力修正方程	38-39
4.3.5 SIMPLE算法	39-40
4.3.6 壁面函数法	40-41
第五章具体模型计算结果及分析	41-60
5.1 模型简介	41-42
5.2 模拟结果及分析	42-59
5.2.1 自然通风的情况	42-46
5.2.2 顶送风顶排风的情况	46-51
5.2.3 顶送风下侧回风的情况	51-55
5.2.4 下侧送风顶回风的情况	55-59
5.3 小结	59-60
第六章结论与展望	60-62
6.1 全文总结	60-61
6.2 不足与展望	61-62
参考文献	62-64
符号表	64-66
致谢	66-67
硕士期间发表的论文	67

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.125571



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