水世界cfd模拟报告

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1、铁岭星悦南岸水世界戏水大厅空调设计计算流体动态模拟（CFD）分析报告辽宁铁岭星悦南岸•综合商业区（一期）水世界项目计算流体动态模拟（CFD）分析报告2014年08月铁岭星悦南岸水世界戏水大厅空调设计计算流体动态模拟（CFD）分析报告目录1项目概述12模型的建立22.1建筑三维模型22.2建筑模型的简化22.3戏水大厅的空调系统33模拟基准参数设置依据53.1围护结构传热系数53.2空调工况设计参数53.3送回风风口参数设置64模拟与分析94.1冬季工况94.1.1人员活动区域空调舒适性模拟分析94.1

2、.2屋面围护结构结露模拟分析134.1.3侧壁面围护结构结露模拟分析164.2夏季工况194.2.1人员活动区域空调舒适性模拟分析195模拟结果分析及优化建议245.1戏水大厅的气流组织245.2戏水大厅的温度分布245.3戏水大厅围护结构结露分析255.4屋面防结露送风系统方案优化265.5结论和建议31铁岭星悦南岸水世界戏水大厅空调设计计算流体动态模拟（CFD）分析报告1项目概述星悦南岸综合商业区水世界项目位于铁岭市铁岭新城东南部，总建筑面积29000余平方米，如图2.1所示，水世界游乐场西南部为

3、发电机房①，西北设有更衣区及餐饮②，东北部设有滑水塔③，东南部设置有漂流池④。图2.1水世界建筑三维模型图滑水塔，更衣区和漂流池都设置了单独的空调通风系统，发电机房为独立空间，与中间的戏水大厅的空调系统干扰很小。目前能够较为准确预测评价暖通空调设计效果的手段有两个：模型实验和CFD(ComputationalFluidDynamics)，即计算流体动力学数值模拟。模型实验是通过应用相似比法则，建立与水世界模型一模一样的等比缩放模型，然后在相同的气候环境下，设置相似的边界条件，进行各个参数的测试。优点是

4、与实际工况接近，数值推算准确，但费时费力，不能在短时间得出数值。相比之下，CFD软件模拟运用计算机的超快运算速度，建立虚拟三维模型，应用有限元方程进行单元化的集成运算，具有模拟设备简单、投资低、计算速度快、计算空间不受限制、资料获取完整的优点，对于水上乐园这种大空间建筑，运用CFD软件可以有限的解决实际问题。水世界戏水大厅模拟分析有两类问题：31铁岭星悦南岸水世界戏水大厅空调设计计算流体动态模拟（CFD）分析报告1、戏水大厅人员活动区域的舒适性，指0~2m空间内的温度，风速是否在设计值范围内。2、戏水

5、大厅外围护结构的内部结露状况，校验设计能否满足大部分区域不结露。将模拟结果与原设计值进行比较，提出优化建议和改进措施。2模型的建立2.1建筑三维模型本报告针对水世界戏水大厅，进行相关工况的有限元模拟分析，所参考模型为建筑设计方与2014年3月24日提供的水世界三维模型以及二维CAD图纸，该水上乐园的戏水大厅建筑地上高度为23.8米，面积为8300余平方米，泳池面积4315平方米，其余大部分区域为平地，局部假山植被覆盖。如图2.1所示，顶部锥形天窗⑧在后期设计中取消，屋面由14块透明玻璃幕墙⑦（长27m

6、*宽10m）和非透明幕墙⑥组成，其中透明部分面积为3906㎡，非透明部分的面积为4958㎡。2.2建筑模型的简化图2.2水世界建筑立面图模型简化原则：31铁岭星悦南岸水世界戏水大厅空调设计计算流体动态模拟（CFD）分析报告有限元分析模拟的关键是要注重“去次留主”原则，通过对模拟的对象进行合理的简化处理，将次要因素忽略，从而大大降低网格数量和划分难度，提高计算效率。水世界的戏水大厅为本次建模分析的主体，分析的关键要素为人员活动区域的舒适度和建筑内壁面的结露。故本次模型简化主要有下述几点：1、将建筑的外轮

7、廓进行一定的简化，删除常闭外门，门窗的渗透量相对于整个大环境而言可忽略不计，密闭模型结构。删减不必要的支架，窗框，支撑结构，保留影响传热的外框架，透明与非透明幕墙等。2、删除漂流河，滑塔区，更衣区，柴发机房等对戏水大厅的气流工况影响甚微的结构，将原与之连接的墙面设为绝热表面无热量传递。3、水世界内部的小景观（包括假山，游乐设施，大屏幕等）不计入模型分析，主要是由于小景观对于整个戏水大厅的气流流向和分布左右不显著，特别是环境空间流速低于1m/s的工况下可以忽略不计。4、水世界内人流量的影响相对来说是个较

8、为复杂的因素，而本模拟主要研究的两点与此因素相关性很小，予以忽略，但在夏季工况下，需要验证设计空调负荷下是否可以满足设计温度的要求，需要添加人体热流边界进行模拟计算。根据上述原则，模型简化为图2.2所示。2.3戏水大厅的空调系统戏水大厅的空调系统为全空气系统，处理设备为泳池除湿热泵机组，夏天辅以冷却水散热，冬天利用70/55℃热水供热，夏季和过渡季开启电动窗通风散热，冬季开启顶棚的热风系统保证室内温度高于露点温度，以防结露；沿幕墙周边设地板送风口，夏季作