空调房间内的三维非均温气流组织的数值研究

本论文应用计算流体力学的理论和方法模拟三维较复杂条件下空调房间室内空气流场的湍流流动。研究在强制对流的作用下，室内气流的流动结构、速度、温度分布以及换热规律。在对数学模型及物理模型进行理论分析的基础上，对含湍流双方程模型及非均温自然对流的耦合方程组采用了联立迭代解方法，并使用了对流-扩散方程系数的计算法、SIMPLEC算法、交错网格法、ADI线迭代法、块修正技术等，边界条件采用了的k-ε模型结合壁面函数的方法。并将数值模拟的结果采用计算机图形学的直观方式来表示多种气流组织方案的气流流型，分析讨论其气流分布规律、特点，及其适用场合。计算的结果证实了利用k-ε湍流模型对非均温的房间的气流组织进行数值计算是可行的。这一数值模拟方法也能帮助设计人员预测其气流设计方案的效果。这对于保证良好的房间空调系统气流组织设计方案、提高室内空气品质、减少建筑物的能耗，对建筑物热环境的节能设计及室内空气质量的评价都有重要的意义。