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HVAC|【HVAC】气流模拟分析（CFD）在多联机空调系统中的应用( 二 )


HVAC|【HVAC】气流模拟分析（CFD）在多联机空调系统中的应用
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室内机，进行制热运转；新风系统末端送风采用 8 个方形散流器，单独送风；模拟 2 扇出入门，当新风机运转时室内侧的排风气流通过两扇大门向外排风。
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图 3 标准层1 轴测结构模拟图
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图 4 标准层1 俯视平面模拟图
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图 5 标准层1 立面模拟图
7）系统建模
标准层 1 结构模拟见图 3～5。
建模说明：气流模拟区域大小为 37 m × 25 m ；室内有效层高 2.3 m，无其他结构物；12 台四面出风多联机
标准层 2 结构模拟见图 6～8
建模说明：气流模拟区域大小为 48 m × 19 m ；室内有效层高 2.8 m，无其他结构物；14 台四面出风多联机室内机，进行制热运转；新风系统末端送风采用8 个方形散流器，单独送风；风管机的出风口百叶片角度设定为向下 45°；模拟 8 扇出入门，当新风机运转时室内侧的排风气流通过 8 扇大门向外排风。
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图 6 标准层2 轴测结构模拟图
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图 7 标准层2 俯视平面模拟图
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图 8 标准层2 立面模拟图
8）模拟条件
条件设定：运转条件：室外环境温度－5 ℃（新风吸入温度为－5 ℃），系统进行制热运转。墙体条件：外墙和内墙设定温度（制热条件下外墙温度 9 ℃，内墙温度 11 ℃），其他墙体隔热处理。
9）分析方案与模拟结果（见表 3）
表 3 制热运转时平均温度
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分析： 新风机开启的方案 1 和方案 3 的模拟结果室内平均温度达到 26～27 ℃； 制热运行时，人体有效高度区域内的立面温差不大，不会使人感觉到不适； 新风机停止运行的方案 2 和方案 4 模拟结果比开启新风机时温度高1 ℃左右。
10）结论：按照现设计方案设计时，标准层 1 和标准层2 的制热效果良好，新风机未启动时房间温度比新风机开启时的房间温度上升 1 ℃。
案例二：室外机气流分析
1）项目名称 ：常州软件园 。
2）建筑规模：由 2 个塔楼和裙楼组成，塔楼最高 26 层。
3）空调配置 ：数码涡旋多联机组 DVM PLUS III（5 500 匹）；室外机共有 3 组安装位置，分别是 14 层屋顶，E 塔楼屋顶（25 层），D 塔楼屋顶（27 层）。
4）项目特点 ：项目为商用综合体，由于将来以出租方式使用，业主会很多，且进驻时间不统一，而且还会有个性化装修的需求，故采用多联机系统，更好地适应将来业主的多样化需求。该建筑以裙楼和塔楼的组合方式呈现，其 2 幢塔楼的中间连接部分屋顶为 14 层，而塔楼分别为 24 层和26 层，故连接部分建筑的楼顶平台被 2 塔楼夹在中间。该14 层屋顶的外围护采用了 4.4 m 高的玻璃幕墙，而多联机室外机有一部分就放在这 14 层的屋顶上。此位置对于风冷多联机室外机来说，通风是否良好，会决定将来能否正常运行。需要通过气流模拟分析确认外机摆放位置是否合理。
5）模拟目标 ：模拟 14 层屋顶摆放的室外机组在运行时的气流组织情况，并根据模拟结果提出合理化布置方案。
6）基础条件
如图 9 所示，屋顶 3 个位置集中安装多联机室外机 ： 14 层集中安装室外机时气流分析，外机摆放分为四个区域：A 区域、B 区域、C 区域、D 区域； 14 层屋顶女儿墙高度 4.4 m（嵌 2.4 m 玻璃窗）；空调室外机采用 DVM PLUS III 系列 ；室外机容量：A 区域 1 008 HP ；B区域 750 HP ；C 区域 716 HP ；D 区域 750 HP。14 层屋顶共 3224 HP 室外机。
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图 9 大楼立面图
7）系统建模
建模说明：室外机的位置和间距是根据图纸尺寸进行模拟；屋顶层女儿墙高度 4.4 m ；百叶窗开口率设为 80%。
8）模拟条件：计算边界条件见表 4，室外机容量见表 5。
表 4 计算边界条件
表 5 室外机容量
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9）分析方案与模拟结果 ：无风条件下根据百叶窗的有或无的工况进行 2 种分析（见表 6）。
表 6 方案分析与结果
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分析：女儿墙无百叶窗的情况 ：所有区域室外机均存在气流短路现象，每个区域均有室外机回风面温度超过连续运转温度 43 ℃上限，故室外机会有大量无法连续运转的情况出现；女儿墙玻璃窗改为百叶窗后 A，B 区域室外机可以连续运转 ；女儿墙玻璃窗改为百叶窗后 C，D 区域，有部分室外机回风温度超过连续运转温度 43 ℃上限，依然无法连续运转 ； C，D 区域部分室外机需移机，同时加大中心部室外机间距，重新进行气流分析。


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