非均匀气流对坐姿人体局部对流换热影响
编号:35
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更新:2025-06-05 22:54:53 浏览:17次
口头报告
摘要
风扇可通过调节局部空气流动速度提升人体热舒适性,但现有研究对风扇引入的动态非均匀湍流脉动与动态换热的机理分析不够系统,且尚缺通用性评价指标。本研究旨在探究风扇引起的非均匀气流对体表气流场分布和对流换热量的影响。通过市场调研利用K-means聚类提取两类典型风扇(轴流式普通风扇、离心式空气循环扇)的几何特征参数,构建参数化数值模型。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算热人体模型(Computational Thermal Manikin,CTM)耦合方法,系统分析风速(0.8~2.4 m/s)、安装高度(0.2~0.6 m)、接触距离(0.2~0.5 m)及出风倾角(15°~45°)对体表流场与热交换的影响,量化了人体不同部位的对流换热量和有效迎风面积。结果表明,风扇参数协同调控人体表面风速梯度与涡旋结构。非均匀气流导致人体24个解剖分区的对流换热量存在显著差异,颈部、四肢因气流剥离形成高换热区,背部、臀部因低速涡旋换热效率降低。研究结果将为建筑环境气流组织设计提供理论依据,指导风扇参数优化及个性化热环境调控。
关键词
非均匀气流,人体换热,体表风速,有效迎风面积,评价指标
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