病房内气流组织的研究(附件)【字数：16571】
摘 要摘 要由于经济发展快，食品污染、环境污染加剧，又因为人们工作压力大、运动也少，所以医院的病人不断增多，病房也人满为患。病人对医院房间的舒适性和空气品质的要求也越来越多，所以这得到更多人的关注。如果想要选择适合普通病房的通风方式，那么对医院房间内气流组织形式进行模拟分析是非常必要的前提。本论文对南京市医院房间夏日的冷负荷进行运算，得到房间必须的新风量和通风速度，根据标准对房间的计算温度、通风温差以及相对湿度进行设定。对上送下回、上送上回、下送上回三种气流组织形式采用Fluent软件分别进行模拟，得出它们的温度分布云图和速度分布云图，模拟分析的结果对选择病房的气流组织形式具有指导意义。第一，对医院房间通风方式的关键进行分析，第二，阐明气流组织在国内外的研究情况，第三步就是按照医院病房的情况对其通风方式进行模拟研究分析。研究结果表明上送下回的气流组织形式比较适用医院夏季的通风要求。关键字病房气流组织；温度场；速度场；Fluent模拟软件
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景意义 1
1.1.1 空调房间内气流组织设计的重要性 1
1.1.2 医院病房内气流组织形式研究的必要性 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国内外关于气流组织的研究现状 2
1.2.2 国内外CFD模拟技术研究历史与现状 3
1.3 研究的内容、方法和技术路线 4
1.3.1 本文研究的主要内容 4
1.3.2 研究方法 4
1.3.3 技术路线 5
第二章 医院空调系统的气流组织 6
2.1 医院暖通空调的目的 6
2.2 医院病房内空调系统的设置 6
2.3 气流组织的基本原则 6
2.4 气流组织的常见形式 7
2.5 气流组织的研究方法 8
2.6 室内气流组织的评价指标 9
2.6.1 温度不均匀系数 9
2.6.2 速度不均匀系数 10
2.6.3 空气分布特性指标ADPI 10
2.6.4 人体舒适度 11
第三章 通风参数及模型尺 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
寸的确定 12
3.1 南京气候条件 12
3.2 病房模型的确定 12
3.3 空调设计参数 12
3.4 空调房间冷负荷计算 13
3.4.1 选择冷负荷计算方法 13
3.4.2 外墙瞬变传热引起的冷负荷 13
3.4.3 南外窗瞬变传热引起的冷负荷 14
3.4.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 14
3.4.5 照明散热形成的冷负荷 15
3.4.6 人体散热形成的冷负荷 15
3.5 湿负荷的计算 16
3.6 新风负荷计算 16
3.7 计算 16
3.8 通风参数的确定 21
3.9 病房物理模型尺寸和热边界条件的确定 22
第四章 不同气流组织的数值模拟结果及分析 23
4.1 网格生成 23
4.2 边界条件和收敛标准 23
4.3 不同气流组织形式的模拟结果 24
4.3.1 温度场模拟结果分析 24
4.3.2速度场模拟结果分析 28
4.4上送下回形式送回风口数目不同的模拟分析 32
4.4.1 温度场模拟结果分析 32
4.4.2 速度场模拟结果分析 36
4.5 结论 39
第五章 结论与展望 40
5.1 结论 40
5.2 展望 40
致谢 41
参考文献 42
第一章 绪论
1.1 课题的背景意义
1.1.1 空调房间内气流组织设计的重要性
房间内的气流组织越合理，房间内空气的温度、流速等就让人感到越舒服，还能够符合工艺要求，气流组织的主要任务就是得到适合特定房间的通风方式[1]。有洁净度要求和室内温度波动范围有规定及比较高大的空调建筑物中，气流组织的合理性就有极其重要的作用了。因为气流组织符合房间要求能够更好的使送风尽到冷却或加热房间内空气的作用，带走房间的多余热量，将被污染的空气和空气中悬浮颗粒排出室外[2]。
房间气流组织对房间的空气质量有直接作用，与室内的温湿度、精度、温差和空气流速、洁净度和人们的舒适度等参数息息相关，是空气调节的一个重要环节。所以在设计时需要注意空气的处理、输送和调节，除了这还应该考虑空调房间的气流组织。
房间内的气流组织受到很多条件的影响，送回风口的位置、建筑物的形状大小、送入新风的参数等都与其息息相关。空调房间也有各种不同的气流组织形式，如上送风下回风形式、上送风上回风形式、下送风上回风形式等，每种气流组织形式都各有其优缺点，设计时要根据不同房间的要求来选择合适的气流组织方式，是想要排除污染空气还是要降低室内温度，抑或是想就要提高室内的空气质量，又或者是其他的一些要求等。设计时还必须依照以下准则：排风口尽量离有污染源的一侧近一些，以方便空气通过污染区域后通过回风口排出，送风口和回风口不适合布置在同一侧，这样可以防止被污染的空气再一次被人体吸入[3]。
1.1.2 医院病房内气流组织形式研究的必要性
医院所具有的特点：医院是一个很特别的地方，医院里面每天都有很多病人、家属、探病人员和医护人员等，住院部的人更是异常多，这使得医院有很高的被传染的可能，除此之外医院的管理还比较麻烦，能源消耗也比较大。医院病房因为有形形色色的病人，病房内的人员也各有不同，所以存在着很多的细菌等，容易产生交叉感染情况等。这不仅仅对病人有非常大的影响，而且对病人家属的健康也有影响，因此有关人员对病房内的气流组织形式以及病房内的舒适性进行各种研究，也一直对其进行坚持不懈的研究与探索。特别是在2002年11月SARS疫情造成全球恐慌，每天被感染的人员不断地增多，世界范围内有20%左右的感染群体为医护人员，医院成为了SARS病毒传播的最主要的场所[4]。这一系列数据引起人们莫名的惊慌，因此病房排放污染物的含量极其重要，污染物有很多途径都能够进行传播，有些情况人们能够 尽可能避免。但空气中已经存在的污染物就必须通过对控制气流然后再通过排风口排出房间。因此很有必要对房间内的通风方式进行研究。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景意义 1
1.1.1 空调房间内气流组织设计的重要性 1
1.1.2 医院病房内气流组织形式研究的必要性 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国内外关于气流组织的研究现状 2
1.2.2 国内外CFD模拟技术研究历史与现状 3
1.3 研究的内容、方法和技术路线 4
1.3.1 本文研究的主要内容 4
1.3.2 研究方法 4
1.3.3 技术路线 5
第二章 医院空调系统的气流组织 6
2.1 医院暖通空调的目的 6
2.2 医院病房内空调系统的设置 6
2.3 气流组织的基本原则 6
2.4 气流组织的常见形式 7
2.5 气流组织的研究方法 8
2.6 室内气流组织的评价指标 9
2.6.1 温度不均匀系数 9
2.6.2 速度不均匀系数 10
2.6.3 空气分布特性指标ADPI 10
2.6.4 人体舒适度 11
第三章 通风参数及模型尺 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
寸的确定 12
3.1 南京气候条件 12
3.2 病房模型的确定 12
3.3 空调设计参数 12
3.4 空调房间冷负荷计算 13
3.4.1 选择冷负荷计算方法 13
3.4.2 外墙瞬变传热引起的冷负荷 13
3.4.3 南外窗瞬变传热引起的冷负荷 14
3.4.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 14
3.4.5 照明散热形成的冷负荷 15
3.4.6 人体散热形成的冷负荷 15
3.5 湿负荷的计算 16
3.6 新风负荷计算 16
3.7 计算 16
3.8 通风参数的确定 21
3.9 病房物理模型尺寸和热边界条件的确定 22
第四章 不同气流组织的数值模拟结果及分析 23
4.1 网格生成 23
4.2 边界条件和收敛标准 23
4.3 不同气流组织形式的模拟结果 24
4.3.1 温度场模拟结果分析 24
4.3.2速度场模拟结果分析 28
4.4上送下回形式送回风口数目不同的模拟分析 32
4.4.1 温度场模拟结果分析 32
4.4.2 速度场模拟结果分析 36
4.5 结论 39
第五章 结论与展望 40
5.1 结论 40
5.2 展望 40
致谢 41
参考文献 42
第一章 绪论
1.1 课题的背景意义
1.1.1 空调房间内气流组织设计的重要性
房间内的气流组织越合理，房间内空气的温度、流速等就让人感到越舒服，还能够符合工艺要求，气流组织的主要任务就是得到适合特定房间的通风方式[1]。有洁净度要求和室内温度波动范围有规定及比较高大的空调建筑物中，气流组织的合理性就有极其重要的作用了。因为气流组织符合房间要求能够更好的使送风尽到冷却或加热房间内空气的作用，带走房间的多余热量，将被污染的空气和空气中悬浮颗粒排出室外[2]。
房间气流组织对房间的空气质量有直接作用，与室内的温湿度、精度、温差和空气流速、洁净度和人们的舒适度等参数息息相关，是空气调节的一个重要环节。所以在设计时需要注意空气的处理、输送和调节，除了这还应该考虑空调房间的气流组织。
房间内的气流组织受到很多条件的影响，送回风口的位置、建筑物的形状大小、送入新风的参数等都与其息息相关。空调房间也有各种不同的气流组织形式，如上送风下回风形式、上送风上回风形式、下送风上回风形式等，每种气流组织形式都各有其优缺点，设计时要根据不同房间的要求来选择合适的气流组织方式，是想要排除污染空气还是要降低室内温度，抑或是想就要提高室内的空气质量，又或者是其他的一些要求等。设计时还必须依照以下准则：排风口尽量离有污染源的一侧近一些，以方便空气通过污染区域后通过回风口排出，送风口和回风口不适合布置在同一侧，这样可以防止被污染的空气再一次被人体吸入[3]。
1.1.2 医院病房内气流组织形式研究的必要性
医院所具有的特点：医院是一个很特别的地方，医院里面每天都有很多病人、家属、探病人员和医护人员等，住院部的人更是异常多，这使得医院有很高的被传染的可能，除此之外医院的管理还比较麻烦，能源消耗也比较大。医院病房因为有形形色色的病人，病房内的人员也各有不同，所以存在着很多的细菌等，容易产生交叉感染情况等。这不仅仅对病人有非常大的影响，而且对病人家属的健康也有影响，因此有关人员对病房内的气流组织形式以及病房内的舒适性进行各种研究，也一直对其进行坚持不懈的研究与探索。特别是在2002年11月SARS疫情造成全球恐慌，每天被感染的人员不断地增多，世界范围内有20%左右的感染群体为医护人员，医院成为了SARS病毒传播的最主要的场所[4]。这一系列数据引起人们莫名的惊慌，因此病房排放污染物的含量极其重要，污染物有很多途径都能够进行传播，有些情况人们能够 尽可能避免。但空气中已经存在的污染物就必须通过对控制气流然后再通过排风口排出房间。因此很有必要对房间内的通风方式进行研究。
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