低温热水地板辐射采暖模拟与分析

1、 HYPERLINK ./ HYPERLINK ./ 更多资料料请访问问.HYPERLINK EE:还未拷拷贝企业管管理管理知知识(htttp:.)(.) HYPERLINK ./ 更多企业业学院： HYPERLINK ./Shop/ ./Shoop/中小企企业管理理全能版版183套套讲座+897700份份资料 HYPERLINK ./Shop/40.shtml ./SShopp/400.shhtmll总经理理、高层层管理49套讲讲座+1163888份资料 HYPERLINK ./Shop/38.shtml ./SShopp/388.shhtmll中层管管理学院院46套讲讲座+660200份资

2、料 HYPERLINK ./Shop/39.shtml ./SShopp/399.shhtmll国学智智慧、易易经46套讲讲座 HYPERLINK ./Shop/41.shtml ./SShopp/411.shhtmll人力资资源学院院56套讲讲座+2271223份资料 HYPERLINK ./Shop/44.shtml ./SShopp/444.shhtmll各阶段段员工培培训学院院77套讲讲座+ 3244份资料 HYPERLINK ./Shop/49.shtml ./SShopp/499.shhtmll员工管管理企业业学院67套讲讲座+ 87220份资料 HYPERLINK ./Shop/

3、42.shtml ./SShopp/422.shhtmll工厂生生产管理理学院52套讲讲座+ 139920份份资料 HYPERLINK ./Shop/43.shtml ./SShopp/433.shhtmll财务管管理学院院53套讲讲座+ 179945份份资料 HYPERLINK ./Shop/45.shtml ./SShopp/455.shhtmll销售经经理学院院56套讲讲座+ 143350份份资料 HYPERLINK ./Shop/46.shtml ./SShopp/466.shhtmll销售人人员培训训学院72套讲讲座+ 48779份资料 HYPERLINK ./Shop/47.sht

4、ml ./SShopp/477.shhtmll低温热水水地板辐辐射采暖暖室内空气气温度场场模拟与与分析东北石油油大学 徐颖颖 王王忠华 刘晓晓燕 张兰双双摘要：建建立低温温热水地地板辐射射连续供供暖房间间室内空空气温度度场三维维稳态传传热物理理及数学学模型，用Flluennt软件件模拟计计算了室室内空气气速度及及温度场场，分析析了速度度及温度度的分布布状况及及形成的的原因。关键词：地板辐辐射 温温度场 Fluuentt 模拟拟1引言由于低温温热水地地板辐射射采暖房房间与其其他类型型采暖房房间的热热过程差差别，造造成其室室内热环环境异于于其他供供暖房间间。在封封闭的供供暖房间间里，室室内空气气被

5、散热热器部件件加热后后，在温温差产生生的热压压作用下下形成自自然对流流场，影影响室内内空气温温度分布布。低温温热水地地板辐射射供暖的的散热部部件为整整个地面面，温度度较低、且分布布较均匀匀，室内内辐射作作用明显显，在较较低的空空气温度度条件下下也可以以达到同同样的室室内舒适适性。此此差异使使得在设设计计算算该类供供暖系统统以及评评价热环环境时，应采用用区别其其它供暖暖的方法法和参数数。本文文利用自自然对流流空气湍湍流流动动与传热热理论，对低温温热水地地板辐射射连续供供暖房间间室内空空气温度度场进行行研究，建立室室内空气气和各围围护结构构内表面面热平衡衡方程，对室内内各内表表面平均均温度和和室内

6、空空气平均均温度进进行研究究，分析析在某一一地板表表面温度度和室外外温度条条件下，地板辐辐射采暖暖房间室室内温度度分布和和热舒适适性。2模型建建立2.1物物理模型型图1为室室内空气气温度场场数值模模拟物理理模型，图中长长方体房房间的中中心为坐坐标原点点，x方方向坐标标从22.1mm到2.11m；yy方向坐坐标从-1.88m到1.88m；zz方向坐坐标从-1.335m到到1.335m，外墙厚厚度为00.477m。图1 室室内空气气温度场场模拟物物理模型型2.2数数学模型型2.2.1假设设条件1：（1）考考虑温差差形成的的浮力作作用，忽忽略门窗窗渗透风风和人员员活动等等因素对对流场的的扰动；（2）

7、房房间内无无其它内内热源，并将外外窗热损损失平均均到外墙墙上，房房间内各各壁面温温度均匀匀。2.2.2数学学方程2.2.2.11控制方方程（1）质质量方程程 （1）式中：、速速度在xx、y、z方向向的分量量，m/s。（2）动动量方程程 （2） （3）（4）（2）、（3）、（44）式中中，左侧侧为对流流项，右右侧前两两项为扩扩散项，、为为源项， （55） （66） （7）式（7）右侧最最后一项项为考虑虑温差产产生的浮浮升力作作用，采采用Boousssineesq假假设修正正项。为为有效扩扩散系数数， （8）式中：气体的的动力粘粘度系数数，kgg/(SSm)。为考虑流流场中湍湍流脉动动作用形形成的

8、附附加粘度度扩散系系数，因因研究对对象Ree数低，该项包包括湍流流扩散系系数和分分子扩散散系数两两部分： （99） （110）其中， （111）式中：经验系系数；湍流脉脉动动能能；单单位质量量流体脉脉动动能能耗散率率。（3）能能量方程程 （112） （13）式中：空气的的导热系系数，WW/(mm KK)；空气的的热容，kJ/(kggK)；经经验系数数。源项包括括内热源源 （114）以上方程程中引入入了和，方程组组不再封封闭，需需要引入入和的控控制方程程。（4）方方程 因研究究对象RRe数低低，在控控制方程程中，壁壁面附近近脉动动动能耗散散为各项项异性。其中： （115） （16）（5）方方程

9、（17）其中， （118）以上方程程中，。2.2.2.22边界条条件其它表面面： ，； （119）外墙表面面： ，。 （200）3 模拟拟计算模拟房间间为某住住宅楼，计算房房间的相相关参数数如表11所示，模拟软软件采用用Fluuentt2软件中中的3DD求解。相关模模拟计算算所需参参数如表表1所示示。表1 计计算房间间相关参参数房间类型型卧室房间外墙墙数1面北外外墙房间尺寸寸（m33）4.23.662.7外墙传热热系数（W/mm2）0.933地板表面面平均温温度（）33.773室外温度度（）-9南墙内壁壁平均温温度（）30.449顶棚表面面平均温温度（）30.339东墙内壁壁平均温温度（）30

10、.334西墙内壁壁平均温温度（）28.669建立地板板辐射采采暖房间间的三维维网格，外墙为为第三类类边界条条件，与与室外空空气进行行对流换换热，其其它表面面为定壁壁温，地地板表面面与其它它表面进进行对流流和辐射射换热。图2为为x=00剖面空空气流速速矢量图图，图33为z=0剖面面速度矢矢量图。图2 x=0剖面速度矢量图3 y=0剖面速度矢量由图2可可见，地地板表面面温度较较高，热热空气向向上流动动，冷空空气向下下流动，冷空气气到地板板附近被被加热，继续向向上运动动，因此此形成旋旋流。图图中左侧侧为外墙墙边界，室内空空气通过过外墙与与室外空空气进行行换热，所以空空气流速速较大，形成的的旋流比比内

11、墙侧侧旋流流流速大。图4 z=0剖面速度矢量图5 北外墙内表面温度分布曲线由图3可可见，由由于西墙墙表面温温度低于于东墙表表面温度度，所以以左侧（西墙侧侧）旋流流较右侧侧（冬墙墙侧）旋旋流速度度大。由图4可可以看出出，空气气流速最最大点并并不在地地板表面面中心处处，而是是靠近较较暖的两两面内墙墙。图5为北北外墙内内表面温温度分布布曲线。图中横横坐标为为地板表表面，纵纵坐标为为距地板板表面的的垂直距距离。由由图可以以看出，距离地地板较近近处，温温度较高高，随着着高度的的增加，外墙表表面温度度逐渐降降低；而而且由于于西墙表表面温度度较低，所以外外墙表面面左侧温温度低于于右侧。图6至113给出出了垂

12、直直于z轴轴剖面的的室内温温度分布布曲线，图中xx轴为边边界为南南墙，yy轴边界界为西墙墙。 图6 z=-1.25剖面温度分布曲线图7 z=-1.0剖面温度分布曲线图8 z=-0.8剖面温度分布曲线图9 z=-0.5剖面温度分布曲线图10 z=0剖面温度分布曲线图11 z=0.5剖面温度分布曲线图12 z=0.8剖面温度分布曲线图13 z=1.0剖面温度分布曲线由图6至至13可可以看出出，随着着距地板板表面垂垂直距离离的加大大，水平平面的温温度逐渐渐降低，而且同同一水平平面内温温度分布布不均匀匀，由于于距离外外墙和外外窗较近近处，由由于受冷冷空气流流的影响响，温度度波动不不规律，所以，最高点点

13、温度并并不是出出现在地地板中心心，而是是靠近两两面较暖暖的内墙墙。图18 x=0剖面温度分布曲线图19 x=1.0剖面温度分布曲线图16 y=1.0剖面温度分布曲线图17 x=-1.5剖面温度分布曲线图14 y=-1.0剖面温度分布曲线图15 y=0剖面温度分布曲线图14、15和和16为为垂直于于y轴剖剖面室内内空气温温度分布布曲线。图中xx轴为地地板表面面，y轴轴为距地地板表面面的距离离。图117、118和119为垂垂直于xx轴剖面面的室内内空气温温度分布布曲线，图中右右边界为为外墙表表面。由图144199可见，靠近西西墙的室室内空气气温度较较低。而而且靠外外墙越近近的剖面面，温度度越低，这

14、主要要是受外外墙冷空空气的影影响所致致，与实实际测试试中室内内空气的的温度分分布规律律相同。由图177、188和199可以看看出，随随着距地地板表面面距离的的增加，室内空空气温度度逐渐降降低，但但变化不不大，与与实际测测试的室室内垂直直方向空空气温度度分布规规律相同同。4结论1、建立立了地板板辐射采采暖房间间室内空空气温度度场三维维稳态物物理和数数学模型型，利用用Fluuentt软件模模拟计算算了室内内空气速速度及温温度场，分析了了速度及及温度的的分布状状况及形形成的原原因。2、模拟拟结果表表明，室室内空气气温度随随着距地地面越远远，温度度逐渐降降低，而而且同一一水平面面内温度度分布不不均匀，靠外墙墙越近的的剖面，温度越越低，但但变化不不大。参考文献献1 刘艳峰峰. 地地板供暖暖设计与与运行基基础理论论研究. 西安安: 西西安建筑筑科技大大学, 200