冷凝释放热对周围环境及自然通风的影响研究

作者：磨石教育 | 来源：磨石教育 | 最后更新：2013-07-12 | 点击：次

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本文以分体式空调的室外机为对象,采用CFD方法,使用FLUENT软件模拟了不同的环境风速条件下,不同热释放率的室外机周围的速度场、温度场,分析室外机释放的冷凝热对建筑周围热环境的影响。还模拟了室外机置于建筑迎风面、背风面和无室外机散热影响情况下某大开口单体建筑的自然通风情况,分析通风过程中的速度、温度以及压力分布情况,研究冷凝热释放对自然通风的影响。室外机组的尺寸为900mm×900mm×300mm,距建筑外墙的距离为0.2m,距地面0.5m。由模拟结果可以看出由于热浮力的作用,热气流有明显的上升趋势,并逐渐向外墙面贴附,且影响范围很大。热空气的上升运动不仅与室外机的热释放率有关,而且与室外环境的风速也有关系。本文首次采用热污染边界层的概念来定义室外机冷凝热释放的影响范围,并对室外机的安装布置提出合理化建议。

　　暖通设计空调设备为人的生活提供了舒适的室内生活环境，已成为现代生活中的必需品，空调的使用量急剧增加。当人们得到享受的同时空调设备也消耗了大量的能源并对室外环境造成了严重的热污染。大量的空调从室内抽取热量并将冷凝热直接或间接地排到室外大气中使周围环境的空气温度上升，引起热和空气的流动，从而改变了整个建筑周围的热环境，也是城市”热岛效应”的重要成因之一。环境温度升高不仅导致了建筑冷负荷的增加，也降低了空调机组的运行效率，造成巨大的能源浪费。本文采用CFD方法，使用FLUENT软件对分体式空调室~blJt在不同的环境风速，不同热释放率的情况下进行模拟，研究室外机周同的速度场、温度场，分析室外机释放的冷凝热对周围热环境的影响。同时，通过对室外机置于建筑迎风面、背风面和无室外机散热影响情况下某单体建筑的自然通风情况进行模拟，分析室外机释放的冷凝热对自然通风的影响。

　　1 模型与方法

　　1.1 几何建模及网格划分

　　本文建立了两个模型，模型A研究冷凝热释放对环境的影响，模型B研究冷凝热释放对环境的影响。模型A 室外机组(Condenser)尺寸为900mm×900mmx300mm、室外机距建筑外墙0.2m，室外机底部距地面0.5m。采用一个5mx5mx5m的空气流动的空间，对该区域内的空气流动情况进行模拟分析，如图1所示。