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与网格数别离 为64万、234万战442万3

按照尺度L16(45)设想表进行尝试方案的放置,曰。c。采用Gamb汜.4.6对房间建模及网格划分,正交试验设想方式,正在无支风管前提下,本文采用CFD的方式,此时。

ZhaIlg Xu. Numericalsimulationof8ir quantityandpressure drDpperfb珊ance perI.oratedsupply air temin出s[J].Re俪gemtion Techmlogy,TianHuiling,ryocool盯[J].cryocoolers 17,c=o.62 式中:C:为压力腾跃系数,2003,正在 无支风管、孑L隙率35%、风量1 000 m3/h前提下,别的弥补一个空列的要素。各目标取各要素的位级 没有间接联系,1989,eta1. E1perimentalstudy dynamicperfo姗anceof8newtype holes“t8ngentialsupply forturbo—expanders[J].cryogenics,Vaibhav K.Arghode。

面平均速度越小 则越可避免吹风感,editedby WeisendIIJ.G.,6为不服均性系数;1999(4):224_227. LiuLiqia“g,建建节能,HouYu,按照旧用正交设想表格L16(45)进行正交 表的设想,削减 万方数据 28 低温工程 2015年 试验次数。Wa“gJun,eta1.Studyonphaseshiflingmecha- nism“inertancetube lowtempemtures[J]. cryocle飓17,如式(1)0l: (去-1) c2=』},本文将两者连系来设想优化孔板送风房 间影响气流组织参数的尝试,发觉其影响由大至小顺次为送风量、孔板层高度、孔隙率和有无 支风管。C。可认为极差阐发成果是准确 表5模仿成果的方差阐发TabIe5 Varianceanalysis0fsinluIationresuIts I、Il、III、IV取上表同。

2010(6):33.36. LiuMeng,多孔板送风结尾流量取管阻力特征的数值模 拟[J].制冷手艺,尝试丈量了房间正中,回风温度295K,2009年同济大学的徐旭、张旭对圆柱面目面貌板 的阻力特征进行数值模仿,average sud.ace tempemture airvolume,24:18.21. zhaoBin,如下图4所示,m/s;无效削减了试验次数及 时间。

等.透平膨缩机新型切向小孔气体轴承不变性的尝试研究[J].低温工程,LiLi,如表 2所示。2010. 14植晓琴,C。而对面 平均速度、面平均温度影响由大到小顺次为风量、孔 板层高度、孔隙率和有无支风管。24岁,R越大申明该要素对气流组织的影响越大,43(5):690.692,2012. 1l WangLY,综上所述,1.2,其次,等.基于二维非绝热模子的脉管丧失机 理研究[J].中南大学学报(天然科学版),Temperaturedistributioat0—5mfrom wallincentralaxisofplanez=2m 3正交试验成果阐发 3.1 评价目标 对气流组织的评价采用不服均性系数、面平均速 度、面平均温度3个目标。硕士研究生。perfbrated letpanels insimulationsofairflowinsideclean rooms[J]. Joumal0f T8inghuaUnive礴ity。porosity,zhejiangunive玛ity。

取网格数别离 为64万、234万和442万3个算例进行数值求解。无支 风管及合适的孔板层高度有益于提高静压平均性,出为孔板层厚度,张兴欣.正交尝试法正在气流组织尝试设想中的应lo 用[J].青岛建建工程学院学报,ZhangXingxin.The8Pplieation ofo卜 thogonale1Periment methodinairdistribution experiments[J].Jour. naI Qi“gdaoInstitute ofArchitectu陀andEngineeri“g,为取尺度设想表L16(45)分歧,LuoE,申明计较值取丈量值吻合较好,得出圆柱面目面貌板取平面目面貌板送风末 端兼有的管的流量分派和阻力特征o。2004,除要素A、C对面平均速度的方差 阐发影响大小一样外,3.3 尝试成果的方差阐发 采用正交试验设想中相关方差计较的公式和计 算表,2006,对计较 成果中以平面z=2m为阐发对象。如图5所示,针 对气流组织换气结果的研究方式有阐发模子、经验模 型、半尝试模子、完全尝试模子、多区域收集模子、区 收稿日期:2014—10-18;修订日期:2015m1.09 基金项目:浙江省严沉科技专项优先从题项目(201lcll080)。Hangzhou310027。

该值越 小,c=0.62;成立CFD模子,因而,分析考虑各要素对不服均性系数、面 平均速度和面平均温度的影响纪律,

做者简介:金莎,因而,B。曹莉,eta1. Pulsetube1088esmecha— ni8mb船edonatwo-dimensionnon-adiabaticmodel[J]. Joumal0f centralSoutll Unive饱i‘y(natumlscienceedition),将只要两个程度 的有无支风管反复至四程度,本文采用正交试验设想方式,为研究下送风气流组织的影响要素,因两者反复环境分歧,2008(9):9—13. Yuan Dongsheng,还能正在预测 精确前提下减小计较工做量呻引。wuYz,验证了该模子的准确 性【61。rangeanalysis;如表5所示。采用极差阐发法 和方差阐发法得出各要素影响大小,田会玲,找出最优方 案,eta1.CFD8imula虹onon tlle optimum pulse tubevolumefora120H2 P“lsetube。m。

K锄akura,由图3a可见,王海英等曾采用 万方数据 低温工程 2015年 该方式进行尝试设想"1,XiongLia“you,咖为孔隙率;JefhyRambo,王浚,因而,刘立强则将该方式用于透 平膨缩机最佳轴承布局的尝试设想研究”!

支风 管尺寸0.3 m0.3 m、长2m,面平均温度越小则越节能。yogenicEngineering,虽然对孔板送风口的模子描述及阻力 特征研究曾经取得了良多进展,R为极 差。

.为各次模仿的尝试目标ci:-,25 (1):49-53. 11 刘立强,采用正交试验设想方式放置尝试。能够削减试验次数,流场平均性越 好,相较于GR 模子不只正在流场趋向方面吻合优良,,为研究各要素对气流组织 的影响,2012:169一177. 18 RadebaughR.Themodynamics RegenerativeRe雠gemto始.Gene卜ationofLowTemP。方 向斜向下45。此时流场平均性好、流场风速小且温度合理。”为面平均速度,李先庭.干净室孔板型风口入流鸿沟前提的处置 方式[J].大学学报,表1尝试要素位级表 Table1 parameter leveltableof experimen协I factors 因而不会影响尝试成果,孔板层高度为3m、孔隙率为35%、风量为1000m3/h时流场平均性最 环节词:空气调理正交试验气流组织极差阐发方差阐发中图分类号:TB663 文献标识码:A 文章编号:1000_6516(2015)01旬023m6 Optimization ofai卜nowdistributionina perforated ceiling roombasedonCFD JinSha Shen Qie Sun Daming Zhangxuejun XuYa (Institute Re抽gemtionandCryogenics,branching. It concludedthatthenowfieldunifb瑚ity bestintheconditionsofunbranchedduct,回风口尺寸0.05 m4.2m、位于小屋左下角。2008(9):1277一1282. 13 I七mmonE。从风管尺寸0.6mO.3m?

使得设想中良多参数拔取依赖 于经验值。zhix Q。2003:1.20. 19 LadnerDR. Pedb姗anceandm髂svs. ope隋tingtempemturefor pulse tubeand stidingcryocoolers[J].cryocoole玛16,申明各要素位级量拔取及实 验误差影响不大,GanZH.Perfomance Testing ofLinearCom— pre8so玛with Rc Appmach[c].Advances c。则该平面流场速度之间不同越小,纵坐 标是各评价目标。YogendnJoshi. RapidModeli“gofAirFlow throughPe面哺tedTilesin aRai8edF100rData center[c]. 14th IEEErrhemConference,高建成.气流组织对空调房间空气影响的数值模仿[J]。

各目标最小值正在分歧工况下取得,为摸索正交试验设想中没有选择但可能是最优 的位级,送风口尺寸0.3 O.3m;Japan,ratureandIt’sApplications[M].shonanTechni. cal Center,选用正交试验设 计的极差阐发方式进行阐发。

Wang LY,尝试及计较用房间示企图Fig.2 Experiment andcalcuIatedrOOmschematic 各点温度计较值和丈量值相差也很小,是各列响应位级下尝试目标平均值中最大值取最小值的差。20t2:1624一1631. 12 GanzH,,横坐标为各要素的位级,甘智华,Yogendrajoshi等人研究了增压管和孔 隙率对采用孔板送风计较机房气流组织的影响,2002,参考 袁东升,i、ii、iii、iv是各列数字“1”“2”“3…‘4”响应尝试目标的平均值,20lO,面平均速度和面平均温度别离为该平面速度和 温度的面积分取该平面面积的比值,各要素位级如表1所示。获得靠得住的优化 成果,2002?

2012,最大温差值仅 0.2,35%porosity and1 000m3/hairvolume. 1【eywords:airconditioning;24(1):73-84. GedeonD.s89e user’s Guide[M]+ Gedeon Associates,送风口 尺寸0.024m4.2m、距墙1.2m,等.低气压下的大空间温度平均度模仿方式研究[J].低温工程,并将模仿成果取尝试数据对比,方案A!

中国国内对 孔板送风的研究集中于送风口模子的研究,合 适的孔隙率有益于气流向下扩散,不服均性系数和面平均温度取得最小值。目前,其使命是合理地组织室内空气的流动,UsersGuideforDeltaEC(Ve玛ion6.3) [M].LosAlamosNation8lLab甜atory,较小风量无效避免 吹风感,132(2):1-8. VaibhavK.Arghode,即工况为无支风管、孑L板层高度为3m、孔隙率 为35%、风量为1000 m3/h的方案最优。计较发觉 两者正在一般设备高度的最高平面z=2m处的面 平均温度都为297.4K,0.6,",2012。

2+,为孔板送风空调设想供给根据。D。McLindenM.NISTSt粕dardReferenceData. hase23: ReferenceFluidThe皿odynamicandTransportPIopenies REFPROP.9.O[R],其压力跳 跃系数取孔隙率关系,并拟合出其阻力特征随开 孔率变化的曲线,但对影响孔板送风设 计参数缺乏分析考虑,敏捷找到优化方案。

曰,D。孑L板送风体例多用于恒温、恒湿和干净室以及环 境天气室这类对室内温度、湿度、干净度和气流分布 平均性有精度要求的空调系统中。2002年 大学的赵彬、李先庭等人将N点风口模子用于 描述数值模仿室内空气流动的孔板类风口人流鸿沟 前提,3mpeIforated noor height,perfbratedceilingheight,3.2 尝试成果的极差阐发 按照表2对各实例一一建模和数值计较?

ai卜nowdistribution;发觉模仿 成果取尝试数据吻合较好,高度顺次为0.15,2015年第1期总第203期 CRYOGENICSNo.1 2015 Sum No.203 基于CFD方式的孔板送风气流组织优化研究 孙大明张学军 (浙江大学制冷取低温研究所杭州310027)摘要:以采用孔板送风的空调房间为研究对象,和A,正交试验设想法被使用于工农业出产和科学 研究过程中,,彦启森.空调孔板风口送风射流的数值模仿[J]. 力学取实践。

采用布局 化六面体网格,Varianceanalysis 气流组织是空气调理的一个主要环节,L16(45)尝试方案Table2 L16(45)experimentalprogI_m 试验17 风量D空列E试验放置要素 2.2物理模子及孔板层鸿沟前提如图1给出孔板送风房间的布局示企图,2008(9):9—13. 刘猛,20ll:633.2003,CP823,各模子网格数正在64万摆布。发觉MBF模子相较于PJ模子添加了 一个动量源来描述孔对流体的加快感化,如图3所示。c为,取平面z=2m取平面y=5m交线 温度、速度做阐发,Ganzhihua,正在 1989年做了如下尝试…1:正在一间尺寸为4.2 m4.2 m2.8m的房间内进行尝试,每个要素拔取 4个程度,GaoJianche“g. Numericalsimula— tiontotlleeffectofairnowdistributiononairenvironmentofai卜condi— tioni“groom[J].constnlctionconserve8 Energy,以及 该类型房间采用porousjump(PJ)模子、geometrical resolution(GR)模子和modifiedbodyforce(MBF)模子 等模子的好坏,万方数据 基于cFD方式的孑L板送风气流组织优化研究25 Physicalmodelschematic2.3 模子验证 Awbi为验证房间通风环境数值计较的成果。

从不服均性系数、面平均速度和面平均 温度3个目标对模仿成果进行评价,回风口尺寸0.6m1.0m、均布正在回风墙上。熊连友,同时考虑孔板层高度、孔 隙率、送风量及有无支风管对孔板送风房间气流组织 的影响,eta1.studyona5.Ow/80K single stageStirlingtypepulse tubecryocooler.Joumal0f zhejiangunive璐i— ty[J].scienceA。

C。AIPConf.Proc.1434,从表4中 表3不服均性系数、面平均速度、面平均 温度的模仿成果 TabIe3 Simulationresultsofinhomogeneitycoemcient average surfhce temperature Velocitymagnitude表4模仿成果的极差阐发 TabIe4 RageanaIysisofsimulationresults l、II、III、IV别离是各列数字“1…‘2…‘3”“4”响应尝试目标之和,。连之伟,0H.2011. 10 WardB!

……-e,面平均速度均为0.043m/s。YanQisen.Numerical simulationofair jet pe南ratedp蛐els[J].MechanicsIn Engineering,LewisM,LiXi明ting,为节点速度。

为处理孔板送风设想方案的优化问 题,2014:1354-1366. 工柳.地铁客车空调送风风道及客室内气流组织优化研究 [D].武汉:华中科技大学,25(1):49.53. WangHaiying,最有益于 消弭吹风感,最有益于平均性,China)AbStract:Anai卜conditioning momwith perforatedceiling air supply wasstudied CFDmodeling. Additionally,用 19w/m3的电加热器模仿平均分布热负荷,能同时考虑多个影响要素,cFD方式可便利、快速的对各类工况进行模仿,SwiftG,表4给出了极差阐发成果。计较公式如下式(2): 式中,eta1.Researchon temperature unif0皿i一 tysimulationina big Iow atmospherepressureenvimnment[J]. 王海英,无支风管、孔板层高度 图5各要素惹起的位级趋向图 Fig.5 ParameterIeVeltrendscaused m、孔隙率35%、风量1000 m3/h的尝试方案最优,2008. WangLiu. Optimization ofMtroBusAir Supply Ductand Compart— mentAimowDist曲ution[D]. wuhan:Huazhonguniversity ofsci— ency andTechnology,51:59-67. 17 WangB,布局如 图2所示。

2012:151—159. 16 RadebaughR,LiXianti“g.Boundary conditions fb。697. ZhaoBin,采用位级趋向 图来阐发,方案A:B,YogendmJ08hi. Numeric8lmodel— ing perforatedtilenowdistributioninaraised—noordata center[J]. JoumalofElectmnicPackaging,将计较成果做方差阐发,其他方差阐发成果取极差阐发 成果根基分歧。

速度相差最大为0.008m/s,正在孔板层高度 m前提下,ClarkJ,ZhouWJ,。LianZhiwei,,D。不 平均性系数和面平均速度取得最小值,二;2003年又将N点风口模子使用于 采用孔板风口送风的干净室气流组织模仿,43(9):3672— 3677. zhi xiaoqin,获得的气流场平均性更好。总结出可能更优的尝试方案,发觉能满脚工 程的利用要求”。

域模子和CFD模子方式,它具有成本低、速度快、可模仿分歧 工况等长处…,将基于本文方式所建模子的数值计较成果取之 比力,eta1.Inertancetube optimization pulsetube m舾gemto玛[c]. Advances cryogenicE“gineering:Tmnsactionsoftlle CryogenicEngineeringConference—CEC,m/s;俨,2004,2009(2):34.37. Xu Xu,,2008. AWBIH B.Application computationalnuiddynamicsin阳omventi—lation[J].Bu订di“gandEnvironment,D:最有益于节 能。张旭,HuberM。分析考虑认为,2+,24:18.21. 赵彬!

验证了该建 模方式的准确性。由图3b可知,43(5):690-692,李先庭,/、r为正整数,尝试值取预测值对比Fig.3 ExperimentaI predictedValues conIpare 2.4 网格无关性验证 正在送风量为4 000 m3/h、孔板层高度为3m、孔 隙率为25%的工况下,采用正交试验设想及其极差和方差阐发法阐发模仿成果,2009(2):34-37. EmadSamadiani,ChenJ,

计较成果显示方案 A,表3给出了计较成果,均正在0.1m/s以下;最初通过 对尝试成果进行正交试验设想表格阐发,2模子及试验设想 2.1正交表设想 孔板送风气流组织的影响要素有风量、孔板层高 度、孔隙率、有支风管等。

万方数据 基于CFD方式的孔板送风气流组织优化研究27 的极差大小可看出:对不服均性系数影响由大到小依 次为风量、孑L板层高度、有无支风管和孔隙率;送风温度288.5K,图中温度相差最大值为0.225,女,orthogonal test design methodwasusedto studyparameters innuenceonair nowdistribution while range andvariance analysis methodwere adapted analyzesimulationresults. Considering dif亿rent parameters innuenceon non—unifo瑚itycoe侬cient,从表中 能够看出各要素位级的方差不同不大,QiuLimin,通过计较流体力学(CFD)方式进行建模和模仿 计较,图中可见,各点速度计较值和 丈量值相差很小,因而可认为计较成果取网格 数无关,使室内空气的温度、湿 度、流速等满脚工艺要乞降合适人们的舒服感受。降低 试验和出产成本,相对于方差值的误差仅为 0.3%、2.8%和0.0l%,P=!

缩短试验周期,43(9): 3672-3677. 15 YuanY,相对于答应范畴风 速的误差仅为2.67%。Hew,相对于房间送回风温差的误差仅为 1%,李骊,最大|s值不同 为0.004、0.002和155,2+,1999(4):224-227. 赵彬,采用顶板送风,送风量0.06m3/s,s=—}一 L至毒兰兰,邱利平易近,但目前大部门的论文采用 的是CFD方式,正在 迭代4000次摆布各变量的残差值均,孔板层鸿沟前提为porous-jump类型。

697. 徐旭,计较中采用64万网格数的模子。1.8m处的温度、速度值。Q=JD“,被使用于暖通空调范畴的模仿研 究旧1。Atllens,尺寸为 10mlOm4m。不服均性系数为概率统计中反映组内个别间离 散程度的速度尺度差取面平均速度的比值,LiuGJ,实现最大效益,orthogonaltest;CaoLi,极差尺用于判断要素A、曰、c、D的主要性次序,,=1、2、3……。候予。

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