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通风空调精确仿真系统和用CFD方法研究高大空间动态响应特性
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摘要 提出了通风空调精确仿真系统的概念，即将以分布参数模型为基础的CFD模拟和以集中参数模型为基础的控制系统仿真相结合的新的仿真系统，与常规的集中参数模型仿真系统相比，精确仿真系统能更好地反映实际系统的性能，特别适用于高大空间气流控制系统的仿真。通过瞬态CFD模拟的方法得到了高大空间恒温室的动态响应特性，如时间延迟、时间常数和比例系数等，并用实验进行了验证。
关键词 精确仿真系统 高大空间 CFD模拟 仿真时间比 最优采样周期 控制系统 动态响应特性 实验研究
1 引言
近年来，随着经济的发展，越来越多的具有高精度湿湿度要求和舒适性要求的高大空间出现了，研究高大空间的气流控制系统成为一项重要的研究课题。很多学者对高大空间的气流组织进行了深入地研究，这些研究大多采用稳态的模型，本文的研究重点是气流控制系统，即对高大空间气流动态变化及其控制系统的研究，采用动态的CFD模拟和动态控制系统仿真模型。
本文的研究对象（见图1）是一个存在不均匀分布热源的高大空间精度恒温空调系统。针对扰动和控制对象的特点，通过方案比较，本文采用非贴附型下送风方形散流器上送下回气流组织方式，风口的具体布置见图1，并在稳态CFD模拟的基础上，确定了最优的送回风系统参数，即最优的送风温差（3℃）、送风速度（2.15m/s）、空调分区大小（5m× 5m，共36个）和风口尺寸（800mm×800mm）。本文将在此基础上对高大空间气流控制系统的动态仿真进行研究。
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