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桌面送风对人体热舒适影响的分析及研究

作　者: 王骏顺
导　师: 张国强；张泉
学　校: 湖南大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 桌面送风系统双百页送风口整体热感觉局部热感觉吹风感
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着生产力的进步和人们生活方式的改变,人们大约90%的时间是在室内度过的,因此室内环境品质直接影响着人们的舒适性、健康及工作效率。由于人们在生理和心理反应、衣着量、活动水平以及对空气温湿度和风速偏好等方面的个体差异,对个人活动区域舒适的环境需求也各不相同。传统的全空间空气调节系统(混合式和置换式)可以在人体活动区域内创造一个均匀的环境,但难以提供所有人可接受的热感觉和室内空气品质,而工位送风方式则能根据人们需求控制其局部微环境参数。本文采用现场实测、问卷调查和软件模拟三种方法对桌面工位送风系统的送风特性以及人体对桌面送风的反应进行了系统研究。首先,通过对不同工位送风系统的研究比较,选择了两个双层百页送风口作为桌面工位送风的送风末端。对送风口距人体不同的距离(0.5m、0.8m和1.2m)、不同的送风温度(26℃、28℃和30℃)、不同的送风速度(0.15m/s、0.25 m/s、0.35 m/s和0.45 m/s)以及两个送风口之间所成的两个不同的夹角(150°和120°)的情形下分别进行了现场测量。通过对比分析工位区域温度和风速参数,得知这种双百页送风末端在一定的条件下能够很好满足桌面送风的要求。其次,为了获得室内人员对该桌面送风系统下工位区域热环境的接受情况,选取了25名湖南大学的学生作为受试者。分别考察了在不同送风温度(26℃和28℃)和不同送风速度(0.35m/s和0.45m/s)情形下,受试者对工位区域的温度、相对湿度、风速和IAQ的接受程度以及对整体和局部热感觉的情况。调查结果显示,绝大多数受试者对在工位区域的相对湿度、IAQ和热感觉持满意态度,少数受试者抱怨头脚温差较大。大多数受试者都感觉头部和颈部有较强的吹风感,在今后的实验研究中,应把尽量减少人体周围的风速和减少感觉到的吹风感作为研究的重点。本文用Airpak模拟软件对该桌面送风系统进行了数值模拟。模拟了在送风温度为26℃、送风速度为0.35m/s的工况下,工位区和背景区内温度、风速以及空气龄的分布状况。通过在选取的六个测点处,实测温度与模拟温度及实测风速与模拟风速的对比发现模拟结果与实测数据基本一致。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-21
  1.1 课题的研究背景和意义  11-12
  1.2 国内外的研究现状  12-19
    1.2.1 送风方式的研究现状  12-16
    1.2.2 工位空调舒适性的研究现状  16-17
    1.2.3 工位空调在室内空气品质方面的研究现状  17-18
    1.2.4 工位空调在节能方面的研究现状  18-19
  1.3 研究内容和研究方法  19
  1.4 本论文的主要研究工作  19-21
第2章桌面送风系统气流组织的实验研究  21-41
  2.1 实验概述  21
  2.2 气流组织实验设计  21-23
    2.2.1 实验室及实验台的设计  21-23
    2.2.2 末端装置的设计  23
  2.3 实验仪器及测量方法  23-28
    2.3.1 测量内容  23-24
    2.3.2 实验设备及测量仪器  24
    2.3.3 管道内风速及风量的测量  24-26
    2.3.4 工位区域各参数的测量  26-28
    2.3.5 实验工况的选择  28
  2.4 实验结果分析  28-36
    2.4.1 垂直温度场分布  28-32
    2.4.2 水平温度场分布  32-33
    2.4.3 垂直风速场分布  33-35
    2.4.4 水平风速场分布  35-36
  2.5 不同的送风夹角对气流组织的影响  36-39
    2.5.1 湍流原理概述  36-37
    2.5.2 变送风角度的实验原理  37-38
    2.5.3 不同送风夹角的实验结果对比分析  38-39
  2.6 本章小结  39-41
第3章桌面送风系统热舒适实验研究  41-53
  3.1 热舒适概况  41-45
    3.1.1 热舒适的概念  41-42
    3.1.2 热舒适方程  42-43
    3.1.3 热舒适、热感觉的量度  43-45
  3.2 实验工况与受试者  45-46
    3.2.1 实验工况  45
    3.2.2 受试者  45-46
  3.3 实验结果与分析  46-52
    3.3.1 工位区域热感觉（TSV）  46-48
    3.3.2 整体热接受率  48-49
    3.3.3 相对湿度对热舒适的影响  49-50
    3.3.4 人体各部位的不舒适度状况  50-51
    3.3.5 工位区域空气品质的状况  51-52
  3.4 本章小结  52-53
第4章桌面送风系统气流组织数值模拟研究  53-66
  4.1 AIRPAK 软件简介  53-57
    4.1.1 Airpak 软件的发展  53-54
    4.1.2 Airpak 的特点  54
    4.1.3 Airpak 的构成  54-55
    4.1.4 Airpak 软件的计算过程  55
    4.1.5 Airpak 应用领域  55-56
    4.1.6 Airpak 研究动态  56-57
  4.2 模型的建立  57-60
    4.2.1 物理模型的建立  57
    4.2.2 边界条件的建立  57-58
    4.2.3 网格的划分  58-59
    4.2.4 紊流模型的选择及方程的离散  59
    4.2.5 收敛标准的确定  59-60
  4.3 模拟结果分析  60-63
  4.4 实测结果与模拟结果的对比  63-65
  4.5 本章小结  65-66
结论  66-67
参考文献  67-70
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  70-71
致谢  71

桌面送风对人体热舒适影响的分析及研究

内容摘要

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