卷烟厂手工烟作业区空调系统CFD模拟研究.pdf

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1、城市建筑┃研究•探讨┃URBANISMANDARCHITECTURE┃RESEARCH•DISCUSSION卷烟厂手工烟作业区空调系统CFD模拟研究SimulationStudyonAirConditioningSystemCFDofHand-madeAreainCigaretteFactory■邓敬华高宏宇王定银■DengJinghuaGaoHongyuWangDingyin[摘要]某卷烟厂手工烟作业区建立了空调通风系统的物动参数在流场中的分布，并在此基础上研究流动现理模型和数学模型，并利用A

2、irpak软件对室内速度场、空象的规律。借助CFD模拟手段可以对房间内通风状气龄、室内热环境的舒适性（PPD-PMV）进行了分析研究，况的速度场、温度场、相对湿度、污染物浓度分布、希望能对工厂空调系统技改提供参考。室内气流组织分布、室内空气品质、人体热舒适度等情况就行模拟研究，为空调系统的设计提供相关[关键词]卷烟厂空调数值模拟理论职称。CFD数值模拟方法具有周期短、成本低、功能比较全面、适用性强，几乎可以求解工程界中[Abstract]AHand-MadeAreainaCigaretteFac

3、toryestabl-的各种复杂问题。ishedaphysicalmodelandmathematicalmodelofairconditi-二、计算方法oningandventilationsystem,andanalyzedandstudiedthe室内气流组织的流动过程要符合基本的物理守图1房间几何模型velocityfield,theageofair,thecomfort-ability(PPD-PMV)恒定律，包括：组分守恒定律、质量守恒定律、能2.数学模型ofindoortherma

4、lenvironmentofusingAirparksoftware,h-量守恒定律、动量守恒定律。现要对室内气体流动为了对该模型进行简化，我们做如下假设：opingtoprovideareferenceforthetechnicalrenovationofair情况进行定常的不可压缩的稳态湍流的气体流动的（1）因为室内空气流速较低，所以室内气体被conditioningsysteminafactory.数值模拟。本文利用Airpak软件进行CFD模拟，认为是不可压缩流体，并且符合Boussin

5、esq假设。Airpak中可使用六种湍流模型，包括混合长度零方（2）手工烟作业区内空气流动设为稳态湍流。[Keywords]cigarettefactory,airconditioningnumericalsim-程模型、室内零方程模型、标准的k-ε两方程模型、（3）假设室内气密性良好，不考虑漏风影响。ulationRNGk-ε模型、改进的标准的k-ε两方程模型、（4）假设室内空气为辐射透明介质。Spalart-Allmaras湍流模型。本模型采用两方程模（5）忽略墙壁间的热辐射。引言型。三、边

6、界条件和网格划分卷烟厂每年消耗的总能中，空调系统的耗能一1.几何模型1.边界条件及求解模型般占到30%～50%之间，是卷烟耗能的重中之重，也本文以昆明地区某卷烟厂手工烟作业区域的内模型只有一面外墙，外墙及窗户和门假设为稳是卷烟节能的重点。伴随着某卷烟厂异地技改项目部气流组织作为数值模拟分析的对象，此区域长态等温边界，按昆明夏季室外设计参数设定26.3℃。的开展，人们迫切的想知道如何在保证室内空气品38m（X轴）、宽37m（Z轴）、高6m（Y轴），东西其余三面均为内墙，内墙、地板和屋面均可假定为质

7、和人体热舒适性的情况下又不过多的耗能。因此两墙与空调房间相连，南墙与走廊相连，北墙上有绝热边界。屋顶布置了4排圆形送风口，每排9个，本文提供了一种数值模拟方法，可在不花费大量投一扇门和一扇窗户，房间位于一层。室内有两张工送风方式采用顶部孔板垂直送风。正方形回风口布资的情况下，事前知道如何布置空调系统才能使系作台，一个置物架，室内常在作业人员在60～80人置在房间中央，一共9个，压力为环境压力。现室统最优化。之间，我们按最大限度80人选取，室内布置36个内热负荷主要有人体和灯具两种，模型数值计算的

8、一、CFD预测室内环境法送风口，9个回风口，室内设计参数：温度为20℃，具体边界条件见表1。计算流体力学（CFD）是流体力学的一个分支，湿度为55%，送风温差为3℃。对模型进行适当的简它通过数值方法求解流动的控制微分方程而获得流化处理，其三维几何模型如图1所示。表1模型尺寸及计算边界条件编号项目数量尺寸（Xm×Ym×Zm）模型类型边界类型参数值1房间138×6×37room━━2门10×4×6opening定温26.3℃3人员800.3×1.73×0.2persons定热流量118W4灯具200