王 锋

(沈阳建筑大学市政与环境学院,沈阳110168)

1 研究概况

随着近年来高校在校人数越来越多,各大高校学生宿舍相对紧缺,宿舍人员拥挤,直接导致寝室的环境质量的下降。寝室是高校学生主要的生活场所,每天呆在寝室的时间至少在8个小时。在东北,尤其是冬季,室外气温很低,在-20℃左右,几乎很少开窗,如果没有合理的气流组织及新鲜的空气补给,学生就会感觉头晕等不适症状,因此对寝室进行合理的气流组织有重要的意义。

本文以沈阳市某高校学生寝室为例,模拟了两种送风形势下的冬季室内温度场、速度场、空气龄及舒适度的变化。

2 模型介绍

本文研究两种气流组织下的物理模型,模型1为上送上回,如图1所示。房间尺寸为6m×3m×4m(X,Y,Z),坐标原点设在地板右后角。模型2为下送上回。两种模型只有送风口大小和位置不同,其他条件相同。

模型采用一个送风口,一个回风口,尺寸分别为0.4m×0.15m、0.4m×0.2m;送风口温度为28℃,湿度为50%,X方向风速为1.9m/s,Y方向风速为-1.1m/s;距离地面2m,东外墙、南外墙、南窗热流密度分别为-48.3W/m2、-48.2W/m2、-101.2W/m2;灯具散热量为50W;人员数为3,由于冬季人员穿着衣服较厚,所以不考虑人员散热。

模型2为下送风上回风,考虑到送风口距离人员较近,所以送风口比模型 1的大一些,尺寸为0.5m×0.2m,水平送风,沿X负方向,速度为1.33 m/s,温度28℃,送风口距离地面0.2m,如图2。

3 方案数值模拟

3.1 室内设计参数及边界条件

沈阳市冬季室外空调计算温度为-20℃,相对湿度为63%,室内设计温度为18℃,相对湿度50%。模型有两面外墙,东外墙和南外墙,外墙及窗户设置热流密度,其他面均为内墙,地板屋面为绝热边界。……