室内空气环境营造的理论基础.ppt

* 常用的气流分布计算CFD软件 PHOENICS 英国1981年推出的商业软件，针对暖通空调的FLAIRE，可以求解PMV和空气龄 FLUENT 美国，1983年。Airpack具有风口模型、新零方程湍流模型等，并且可以求解PMV、PD和空气龄 STACH－3 清华大学90年代开发，有各种针对暖通空调应用的模型和功能 * 思考题 自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪些场合？ 试推导均匀混合通风时空气龄、换气效率、可及性的表达式 请给出活塞流在以下状态下的排污效率，并分析合理的送排风口位置与污染源位置应该是什么关系才能获得比较好的室内环境质量？ 污染源在出口时 污染源在入口时 * * 室内气流分布的描述参数－－通风量 * 邮亭式变风量个人空调系统 Return air grille w/damp er Swing vane Cold air supply (23C) Variable velocity, dire c tion, cycle temp. difference Task area condition 27 - 27.5C/55 - 60%/0.2 - 0.8m/s Ambient ar ea condition 28C/60%/0.1m/s(SET*28.8C) Kiosk unit fluctuating cold air supply Return air from ambient space Supply air for ambient space 工位状态27-25.5℃ /55-60%/0.2-0.8m/s 环境状态28℃/60% /0.1(m/s)/SET*28.8℃ 为环境状态控制的送风 环境空间回风 邮亭式动态 送风末端装置 摆动导叶 回风格栅 送风(23℃)，变风速、 风向、频率和温差 室内气流分布的描述参数－－通风量 * 邮亭式个人空调系统的节能效果算例 全年冷/热负荷 全年一次能耗 其它 泵 风机 燃气 工位空调，周边区 工位空调，内区 环境采暖，内区 环境空调，内区 环境采暖，外区 环境空调，外区 混合损失/得热 常规系统 个人空调 常规系统 个人空调 室内气流分布的描述参数－－通风量 * 气流分布(气流组织)评价的方法 通风气流组织评价的三类参数 描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气效率、送风可及性 描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含量和排空时间 、排污效率与余热排除效率 、污染物年龄 、污染源可及性 与热舒适关系密切的有关参数，如：不均匀系数 、空气扩散性能指标(ADPI) 如果室内空气充分混合，那么就可以用一个集总的参数对房间的通风效果进行总体评价 室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境 * 两种典型的理想气流分布 均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样 活塞流动 实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要复杂得多 理想的气流分布形式 室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境 * 全面通风的基本微分方程式（均匀混合时的稀释方程） QCS d? + M d ? - Q C d ? =VdC 在通风量Q一定、室内初始浓度为C1的时候，求C2与通风时间的关系： 稳定状态的关系式： M Q，Cs C V C 室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境 或 * * 活塞流动时的室内参数 由源强度和房间名义时间常数(换气次数的倒数)确定 房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前等于送风参数 经过源之后等于均匀混合后的参数 室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境 * 室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他 空气龄 Air age 最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是指送风到达房间某点的时间。 某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空气品质就越好。 如果某点的空气年龄为?的空气微团在某点空气中所占的比例分布即概率分布f(?)，有 累计分布函数 则某点的平均空气龄为 P ?P * 与空气龄相关的两个参数 残余时间(Residual lifetime) 空气从当前位置到离开房间的时间 ?rl 驻留时间(Residence time ) 空气离开房间时空气龄 ?r 室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他 也称作“换气时间” 置换室内全部现存 空气的时间 * 几处典型的空气龄 房间平均空气龄 等于房间各点空气龄的体平均