CFD软件在某办公室空调设计中的应用

计算对象
　　
　　本文的计算对象为办公室。房间尺寸为10×5.4×2.8（长×宽×高，单位m）.其中物理模型如右图所示：办公室有南向外窗、西向外窗各一；门位于办公室东墙上；在近门3米处设置侧送风口2个；本办公室固定工作位15个；30W照明灯10盏。
　　
　　夏季模拟条件
　　
　　边界条件
　　
　　

　通风空调参数
　　
　　送、回风口冬季参数如下图所示：
　　
　　

室内负荷
　　
　　室内负荷主要考虑人体与照明；输入照明、人体等均与夏季相同。
　　
　　模拟结果及分析
　　
　　由于此模拟空间为办公区，人员处于工作位时大多坐于工作位上，因此分别取下面几个不同高度0.4米、0.6米、0.8米、1.0米、1.2米、1.4米、0.7米、0.9米、1.1米、1.3米、1.5米作为模拟点，具体位置及冬、夏季温度分布列表如下(Y方向为高度方向、X为南北方向、Z为东西方向)。




　　室内负荷主要考虑人体与照明；输入照明、人体等均与夏季相同。
　　
　　模拟结果及分析
　　
　　由于此模拟空间为办公区，人员处于工作位时大多坐于工作位上，因此分别取下面几个不同高度0.4米、0.6米、0.8米、1.0米、1.2米、1.4米、0.7米、0.9米、1.1米、1.3米、1.5米作为模拟点，具体位置及冬、夏季温度分布列表如下(Y方向为高度方向、X为南北方向、Z为东西方向)。
　　
　　分别计算出不同高度处的平均温度，并绘制图表如下：


　　
　　由此图表可以看出：
　　
　　 曲线走势变化幅度不大，但随着高度的增加，平均温度有上扬趋势。
　　
　　 曲线走势并非直线上扬，冬、夏季分别在1米处及0.8米处回落。是由于受到局部环境、对流、辐射等影响而产生。
　　
　　 曲线所示温度均处于设计范围内。因此，能够很好的保证活动区内人员的舒适度。
　　
　　I、 通过温度模拟可以得出以下结论：


　　
　　a、 在近窗口处，由于受太阳辐射等因素影响，人员办公区相对温度较高，温度保持在25-25.5℃。由左图颜色可以清晰分辨出，颜色组成为黄、橙二色的混合色。
　　
　　b、 在远离窗口处，由于距风口较近，气流温度保持在23.5-24.5之间。
　　
　　c、 在非办公区内，气流稳定流向回风口。回风温度为25℃。
　　
　　II、 左图模拟面为办公室某一竖直平面各点温度模拟：


　　
　　a、 室内各表面（墙面、办公家具表面等）温度影响他们与人体间的辐射热交换，由于近窗处为外墙，人体不容易散热，表现周边温度较高；
　　
　　b、 受灯光散发热量的影响，局部温度升高，表现为近顶棚处局部颜色较深。
　　
　　III、 空气流动速度影响人的舒适感，在静止的或流速非常小的空气环境中，人体产生的热量和湿量都得不到正常的散发，结果会使人觉得“沉闷”；流速过大，则会使人体散热散湿过多，从而产生“吹风”的冷感。因此，室内空气的流速应该予以控制。


　　
　　a、 送回风口处速度较大，大于0.3米/秒；人员活动区，相对较小，在0.075米/秒-0.225米/秒之间；
　　
　　IV、 左图模拟为24.8℃的等温面模拟：


　　
　　a、 24℃等温面部分处于人员办公区
　　
　　b、 远离窗处，24℃等温面占据较大空间。更好的保证了房间的舒适性。
　　
　　V、 左图为冬季水平温度面模拟：
　　
　　a、 本图为1.5米高处冬季水平温度面模拟。受人员散热影响，工作区局部温度较高，达到23.3℃。工作环境温度在20.5-21.5℃之间。
　　
　　b、 近门处，工作区之外的开场空间温度相对较低。保持在19.5-20.5℃之间。
　　
　　VI、 左图为冬季水平速度面模拟：




　　
　　a、 本图为1.7米高处冬季水平速度面模拟。大部分空调区域速度在0.03-0.18m/s之间。因受到送风口流速较大等因素的影响，局部空气流速达到0.2m/s。
　　
　　b、 由于存在人员受热等因素的影响，形成局部对流，因而在人员周围有流速递增的现象0.08-0.1m/s。
　　
　　结论
　　
　　通过对办公室夏季及冬季温度分布面及气流组织演示可以看出，该设计气流组织效果较好，人员均处于温度、速度适宜区。
　　

图传不上，大家从着看吧 http://nt.shejis.com/2008/0729/article_8786.html