相关热词搜索：
随着能源的日益紧张，以及雾霾天气和温室效应带来的社会和环境问题的日渐突出，党 和国家对节能工作的重视程度不断提高，已经将其列入“十二五”工作重点，提出了“建设节约型社会”的号召。教育部也积极响应，提出了“建设节约型高校”的口号，高校节能工作也在全国各地蓬勃开展起来。高校作为培养高素质人才的摇篮，提倡节约的意义也就显得更加重大而深远。 教室作为高校教学的重要场所，教室能耗约占学校总能耗的40%。南方教室能耗主要由照明和制冷两部分组成，节俭能耗可以考虑科学的管理、节能材料的运用、建筑的优化设计等等。其中，做好建筑节能设计，对节俭教室制冷能耗具有重要的意义。 2 教室温度场仿真建模 ANSYS CFX是全球第一个通过ISO9001质量认证的大型商业CFD软件，CFX已经遍及航空航天、能源、石油化工、机械制造、汽车、生物技术、水处理、防火安全、冶金、环保等领域。 本文使用ANSYS CFX仿真软件数值模拟空调教室温度场变化情况，并有针对性地对空调教室做节能改造。 2.1物理模型 建模假设条件：空调教室的气密性良好，门窗等无空气泄漏；空调教室内气流为低速不可压缩流动，可忽略由流体粘性力做功引起的好散热；空调教室内空气密度符合Boussinesq假设；空调教室内气体流动为稳态湍流；空调教室外墙为绝热边界。实际模型为北纬260的福建地区的高校空调教室：
图2-1 空调教室物理模型 2.2模型网格划分与边界条件设定
运用ANSYSl2．0中模块ICEM网格生成软件来完成网格的划分，TetraMeshing四面体网格适合对结构复杂的几何模型进行快速高效的网格划分，网格划分时，勾选smooth mesh即对网格进行即光顺操作。是在气流入口、气流出口和窗玻璃面进行加密网格划分。模型网格生成完毕之后统计网格数量为455495个。
图2-2 运用ICEM生成的网格模型 定义流体域Fluiddomain和Soliddomain参数，对应的边界条件有入口边界条件、出口边界条件、玻璃窗加热面边界条件、人体表面散热边界条件等。课室砖墙内壁与室内空气接触面为流固交界面，ANSYS CFX自动生成流固交界面Default Fluid Solid Interface Side 1与Default Fluid Solid Interface Side
2，流固交界面上的传热条件是温度相同，热流相同。求解器sorer设置，选择差分格式为upwind迎风格式鲁棒，最大迭代步数为200步，Fluid Timescale Control选择Auto Timescale，同样Solid Timescale Control选择Auto Timescale，残差类型选择有效残差RMS，残差目标位1e-5。
3 模型数值模拟结果及分析 通过改变边界条件参数设定，仿真模拟了下午14:00-14:45以下几种情况教室温度场变化分布：1）、提前15分钟13:45开启空调（室内无人）；2）、窗户不同朝向；3）、窗户有无贴膜；4）、不同回风口位置。
图3-1模型温度场分布图之一 分析所得温度场、气流场的分布变化特性，发现目前空调使用状况存在很多问题，需要做节能改造有以下几个方面： 1）提前15分钟开启空调机组有利于冷风迅速均匀地布满整个课室； 2）南北朝向的教室，提前15分钟开启空调，到14:00时除了讲台和课桌，课室内绝大部分室温已降至即250c(298K)以下，达到人体夏季舒适温度要求,东西朝向的教室约有四分之三的区域温度接近360C高温，此环境已无法进行正常的教学。 3)为了减少窗户太阳辐射量，可以把普通玻璃更换为新型隔热Low-e中空玻璃，或者在原有玻璃上装贴Low-e隔热玻璃贴膜； 4)针对第一排座位与最后一排座位温度落差很大，可以改变原有6个送风口的位置，把原有在贴着黑板上方的3个送风口调到课室中央位置，而且送风口的水平高度一定要尽量低于回风口的水平高度。
