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剧场座椅下送风空调方式的温热环境与气流分布研究--CFD模拟计算
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摘要：本文介绍用专业CFD软件Airpak2.0对用来模拟某采用座椅下送风空调方式的大空间剧场的实验室的温热环境与气流分布进行模拟计算，比较实验结果与实验室实际条件下的计算结果以及假想顶棚高度和提高送风温度的计算结果，分析实验结果中工作区温度梯度高于国际标准（3℃）的原因。
关键词：CFD Airpak2.0 座椅下送风 剧场 温热环境 气流模拟 温度梯度
1 引言
为了研究某采用座椅下送风空调方式的大空间剧场的观众席空间内的温热环境和气流分布情况，笔者于2001年5月到8月间进行了实验模拟。实验是在长为7.2m、宽为5.38m、高为2.51m的实验室中进行的，分别模拟并监测了夏季、冬季和过渡季三个工况以及正下型和交叉型两种配置相互组合下的温度场和速度场，并进行了主观问卷调查。具体实验结果及分析在《某剧场座椅下送风空调方式的温热环境与气流分布研究--（1）：实验室模拟分析》中有详细介绍。本实验所模拟的座椅下送风方式实际上是一种局域置换空调方式，而在置换空调中，工作区内的温度梯度Δt是造成人体不舒适的重要因素。Δt一般取离地面1.1m高度处（坐姿人员的头部位置）温度与离地面0.1m处（人体脚踝）的温度差值。国际标准ISO7730（1990）规定Δt应小于3℃，而本实验中的两种配置在夏季工况下Δt均大于3℃，没有达到标准的舒适性要求。对于这一不甚理想的实验结果，笔者猜测可能因为实验室空间高度有限，与所模拟的剧场的高度有较大差距，较低的顶棚和顶棚上的照明光源对温度梯度造成影响，使温度梯度较大。为了证实这一猜测，笔者用专业CFD软件Airpak2.0对实验室的温度场和气流场进行了模拟，并尝试将实验室高度增加，希望能够解决因实验室条件限制所造成的温度梯度过大的问题。
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