高大空間多射流湍流場的大渦數(shù)值模擬研究.pdf

1、大渦模擬(LES)作為一種新興的湍流運動數(shù)值仿真工具,不但計算量小于直接模擬且很多情況下達到了很高的精度要求,同時還保持了流動的隨機性特點,比RANS預測結(jié)果更加符合實際情況,所以正顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性和強大的生命力.由于LES在室內(nèi)氣流仿真應用方面還處于起步階段,因而許多基礎性問題有待于進一步系統(tǒng)加以研究.該文主要工作既創(chuàng)新點體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)系統(tǒng)分析了等溫、非等溫和考慮剪切力與浮升力綜合作用的高大空間大渦模擬數(shù)學模型,并研究了

2、高大空間大渦模擬在室內(nèi)氣流仿真應用中的一些基本問題,如邊界條件、空間離散格式和時間推進格式、時間步長選擇等問題,為大渦模擬在室內(nèi)氣流計算中的廣泛應用打下了基礎;(2)首次用大渦模擬方法研究了高雷諾數(shù)下高大空間多射流在等溫、非等溫情況下的瞬時流場和時均流場分布,并探討了多射流流場的動態(tài)特性和流動規(guī)律;(3)基于大渦模擬的動態(tài)仿真結(jié)果和Fanger的熱舒適指標,首次系統(tǒng)地提出了動態(tài)熱舒適評價指標體系的概念:即基于時間平均參數(shù)的熱舒適指標PD

3、、PPD、PMV;基于瞬時參數(shù)的瞬時熱指標IPD、IPPD、IPMV;基于時間平均熱舒適指標TAPD、TAPPD、TAPMV;以及沿行動跡線的時間平均熱舒適指標TTAPD、TTAPPD、TTAPMV,并分析了四類熱舒適指標的差異性和計算方法,還以PD值為例對四類指標分別進行了計算;(4)基于數(shù)十種工況下空調(diào)房間大渦模擬的結(jié)果,研究了空調(diào)建筑上送上回和側(cè)送側(cè)回兩種情況下熱分層現(xiàn)象,并探討了熱分層的基本規(guī)律,首次提出了避免熱分層現(xiàn)象的判斷公