В работе исследуется новый способ кондиционирования помещений. В предлагаемой конструкции охлажденный воздух вначале подается в искусственно созданный с помощью горизонтальной перегородки аэродинамический канал, проходит по системе лабиринтов и затем поступает в объем помещения через воздухораспределительные устройства, врезанные в перегородку. Предложенный способ подачи обработанного воздуха сочетает в себе два механизма охлаждения помещения: снятие теплоизбытков поверхностью потолка и поступающим в помещение воздухом. С помощью вычислительного комплекса STAR-CCM+, основанного на численном решении трехмерных дифференциальных уравнений Навье-Стокса, был выполнен расчет течения, формирующегося в офисном помещении при подаче холодного воздуха новым способом. Расчеты показали, что в рассматриваемой задаче до 40% теплопритоков удается снять поверхностью потолка, и только оставшиеся 60% снимаются поступающим в помещение через воздухораспределительные устройства воздухом. Получено, что в рабочей зоне формируются равномерные поля температуры (23 °С-24 °С ) и скорости (0.1-0.3 м/c). Зоны с существенными градиентами скорости и температуры в рабочей зоне отсутствуют.
The new way of room conditioning is studied in the present paper. In the proposed design, the cooled air at first is directed into an artificially created (by means of horizontal aerodynamic partition) channel and only then enters the room through air-jet devices located within partition. The proposed way of supplying cooled air into conditioning room combines two main mechanisms of space cooling: heat transfer through ceiling surface and cooling by mixing ventilation. Velocity and temperature distributions within the conditioned office space were obtained when applying the suggested way of room cooling. The simulation was performed using STAR-CCM + software which is based on the numerical solution of differential three-dimensional Navier - Stokes equations. Numerical research shows that in investigated case up to 40 % of the total heat loads is possible to assimilate by the ceiling surface, and only the remaining 60 % of loads is assimilated by entering the room through air-jet devices cooled air. It is found that in the occupied area the uniform temperature (23 ° C-24 ° C) and velocity (0.1-0.3 m / c) distributions are observed. Areas with significant velocity and temperature gradients are absent in occupied area.
1. Анисимов С. М., Денисихина Д. М., Полушкин В. И. Решение задачи турбулентного переноса импульса, тепла, примеси в объеме «чаши» Ледовой Арены // Вестник гражданских инженеров. – 2012. – № 5(34) – С. 149-155.
2. Бурцева В. С., Денисихина Д. М., Королев Д. В. Отопительно-охладительное потолочное устройство// Патент РФ на изобретение № 2495333 от 21.12.2011.
3. Воздухораспределение в помещениях: классификация систем // Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК. – 2009. – №3. – С. 46–57.
4. Кувшинов Ю. Я., Зинченко Д. Н., Булкин С. Г. Панельно-лучистое охлаждение помещений// Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК. – 2007 – № 5 – С.8-14.
5. Потолочное панельное охлаждение помещений // Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК. – 2001 – №3 – С.30-36.
6. ASHRAE Handbook. HVAC Systems and Equipment. Chapter 6. Panel Heating and Cooling, American Society of Heating and Cooling, 2012.
7. Betz F., McNeill J., Talbert B., Thimmanna H. and Repka N. Issues arising from the use of chilled beams in energy models // In Proceedings of 5th National Conference of IBPSA-USA. – 2012. –P. 655-667.
8. Chui E. H., Raithby G. D. Computation of Radiant Heat Transfer on a Non-Orthogonal Mesh Using the Finite-Volume Method // Numerical Heat Transfer. – 1993. –Vol 23 Part B. – P. 269-288.
9. Menter, F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. – 1994. – Vol. 32 – P. 1598-1605
10. Nielsen, P.V., Allard, F., Awbi, H.B., Davidson, L. and Schälin, A. // Computational fluid dynamics in ventilation design. – REHVA Guide Book 10. – RHEVA. – 2007.