主动式冷梁热工性能仿真模型及实验验证

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1、主动式冷梁热工性能仿真模型及实验验证　　摘要：以无限空间射流理论和表冷器换热理论为基础，对主动式冷梁的工作原理进行了分析。在假设条件下，建立了诱导送风模型和干工况表冷器换热模型。结合这两种模型，最终建立了主动式冷梁工作模型。在设定的5种静压箱静压值下，对主动式冷梁样品的一次风量、二次风量、水侧换热量等热工参数进行测试。选取诱导比和制冷量两个表征冷梁性能的参数作为标准，对模型理论值与样品实际值进行了一致性与差异性分析，验证了所构建的主动式冷梁模型。　　关键词：主动式冷梁；热工性能；仿真模型；实验验证　　中图分类号：TB6

2、57.2文献标志码：A文章编号：1674-4764（2015）06-0128-06　　Abstract：Theworkingprincipleofactivechilledbeams（ACBs）wasanalyzedonthebasisofunlimitedspacejettheoryandcoolerheatexchangertheory.Inducementventilationmodelandcoolerheatexchangermodelwerebuiltundertheassumptions.Thetwomo

3、delswerecombinedtoestablishACBsmodel.Primaryairvolume，secondaryairvolume，watersideheattransferamountetcweremeasuredinfivespecifiedstaticpressurevalue.InductionratioandrefrigeratingcapacitywereselectedastwostandardsofACBsperformanceparameters.Theresultsoftheconsi

4、stencyand9differencesoftheoreticalvaluewithpracticalvalueverifiedtheestablishedmodel.　　Keywords：activechilledbeams；thermalperformance；simulationmodel；experimentalverification　　辐射供冷空调技术于20世纪80年代兴起于欧洲，在中国起步较晚[1]。许多研究表明，辐射空调系统比变风量空调系统更为节能[2-4]。在目前可持续发展的战略背景下，辐射供冷系统

5、成为一个绿色低能耗建筑首先考虑的空调系统，具有良好的发展前景[5]。主动式冷梁技术作为辐射供冷的空调末端技术，在中国发展迅速。由一些案例中得知，主动式冷梁系统仍有节能潜力尚未挖掘[6-8]。近年来，人们对冷梁的诱导器结构和运行系统做了大量的研究和改进[9-12]，但目前在对冷梁的研究中尚无针对主动式冷梁建立仿真模型。本文在简化假设的前提下，对主动式冷梁诱导送风规律和传热规律进行了分析，为主动式冷梁建立了仿真工作模型。对主动式冷梁样品风侧诱导性能和换热器换热性能进行了实验研究，将实验结果与理论计算进行对比，并对二者的差异

6、性和一致性进行了分析。　　1主动式冷梁热工性能模型建立　　主动式冷梁工作原理如图1所示。以供冷工况为例，经热湿处理后的一次风送入诱导器，在诱导作用下产生二次风（室内热空气），二次风在换热器处换热后温度降低，和一次风混合后送入室内，达到降低室内温度的目的[13-14]。基于此，将主动式冷梁分为一次风诱导过程和二次风的换热过程两部分分别研究。　　1.1一次风诱导过程模型9　　一次风送入主动式冷梁静压箱后，经喷嘴高速喷出，通过诱导作用卷吸室内二次风通过换热器发生换热作用，该诱导作用发生在冷梁的诱导器处，静压箱则起到均压的作用

7、。如图2所示，冷梁喷嘴直径为d，喷嘴中心距侧板的距离为l1，喷嘴中心距挡板的距离为l2。　　以单个喷嘴诱导送风为研究对象，过喷嘴中心轴线且垂直于图面的平面将射流流场分为两部分，分别记为部分Ⅰ和部分Ⅱ，射流流场与侧板和挡板搭接时的射程分别为s1和s2，喷嘴出口处的风量为Q1，部分Ⅰ和部分Ⅱ的风量分别记为QⅠ和QⅡ。由无限空间圆断面淹没射流理论，分别计算部分Ⅰ和部分Ⅱ的流场风量。　　考虑到主动式冷梁诱导腔的诱导作用是非常复杂的，在对此处诱导送风理论进行研究过程中进行适当的简化，同时，保证可靠性和准确度。假设条件如下：　　1

8、）忽略侧板及挡板对射流流场的影响，将受限空间射流理想化为自由射流，射流流场断面为圆形。　　2）当射流与挡板和侧板刚刚搭接后，或相邻喷嘴射流流场边界层刚好搭接后，就不再产生诱导效果。　　3）忽略相邻射流对流场的影响，即相邻射流互不混合，搭接后紧密流动。　　4）忽略表冷器侧的阻力对二次风量的影响。　　5）假设射流不射入换热器上方区域，