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空调室内机风道系统流场特性研究

作　者: 刘起
导　师: 陈焕新
学　校: 华中科技大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 空调室内机风道系统换热器贯流风机
分类号: TB657.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

空调器的室内机风道系统的流场特性对空调舒适性及噪声有着重大的影响,现有空调的舒适性难以达到人们的要求,所以通过研究空调室内机风道系统结构参数对流场特性的影响,可以为空调风道系统的优化设计,提高空调系统能效系数,降低噪声等提供理论依据。本文以计算流体力学等为理论基础,建立空调室内机风道系统的物理模型,通过Gambit建立空调室内机风道系统内空气等温流动的三维紊流数学模型,然后采用Fluent软件,分别对回风形式、换热器、贯流风机结构及参数等改变时空调室内机风道系统的流场进行了模拟研究。首先对比了下回风和后回风两种回风形式下流场特性,发现对于所研究的空调器,无论是在下回风还是后回风方式下,室内机风道系统的流场都无法避免风道系统流场的品质较低的现状。然后对四种不同方案的换热器的流场的模拟看出换热器的结构形式直接影响送风量的大小;另外选取了具有第二方案换热器的室内机风道系统为计算模型,分析可知,对相同结构和布置方式的换热器,在相同工况下:(1)随着换热器阻力的增大,贯流风机有效吸气面积减小,吸入口气流均匀性变差,气流绕贯流风机的旋转增强;(2)送风气流紊流度增大,舒适性降低,贯流风机性能降低;(3)室内机送风量明显减小。最后,仍以第二方案为计算模型,仅改变贯流风机的转速进行计算并分析:(1)随着贯流风机转速的增大,整个流道静压变化较大,但偏心涡核心的位置并没有随转速的改变而发生变化;(2)流经换热器各冷媒管间的气流的分配与贯流风机的转速无关,而是由换热器的结构所决定的;(3)室内机送风量是由风机转速或者说是叶轮的圆周速度决定的,且与贯流风机的转速近似成线性关系变化,与偏心涡等因素无关。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题背景及意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
  1.3 本文主要工作  14-16
2 空调室内机风道系统流场数值模拟基本理论  16-26
  2.1 概述  16
  2.2 空调室内机的物理模型  16-17
  2.3 计算区域及网格划分  17-20
  2.4 空调室内机风道系统流场的数学模型  20-22
  2.5 空调室内机风道系统流场数值模拟的参数设置  22-24
  2.6 本章小结  24-26
3 回风口对风道系统流场特性的影响  26-32
  3.1 概述  26
  3.2 不同回风口位置下风道系统流场的数值模拟  26-28
  3.3 回风口位置不同对风道系统流场影响的分析  28-30
  3.4 本章小结  30-32
4 换热器对风道系统流场特性的影响  32-43
  4.1 概述  32
  4.2 换热器结构不同的风道系统流场的数值模拟  32-33
  4.3 换热器结构对风道系统流场影响的分析  33-37
  4.4 换热器阻力不同的风道系统流场的数值模拟  37
  4.5 换热器阻力对室内机风道系统流场影响的分析  37-41
  4.6 本章小结  41-43
5 贯流风机转速对风道系统流动特性的影响  43-48
  5.1 概述  43
  5.2 贯流风机转速改变时风道系统流场的数值模拟  43
  5.3 贯流风机转速对风道系统流场影响的分析  43-47
  5.4 本章小结  47-48
6 总结与展望  48-51
  6.1 全文总结  48-49
  6.2 工作展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-56
附录攻读硕士学位期间发表论文及参与项目情况  56

空调室内机风道系统流场特性研究

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