·1064· 工程科学学报，第41卷，第8期 氧口的进口流量，M为送氧口的截面积：出口条件为出 流形式进入密闭建筑房间内，分别选择送氧口管径10 口压力(pressure-outlet),l01325Pa:固体壁面的速度条 mm和6mm,并以单送氧口和双送氧口的供氧方式进 件为u=v=0=0,固体壁面的温度条件为温度T=T., 行送氧，分别研究非空调工况及空调工况下的密闭建 T为常数：气体温度为298K:收敛条件为残差的绝对 筑房间内的富氧特性及富氧效果非空调工况下室内 值小于10~4.圆形送氧口设置于侧墙壁面空调送风口 弥散供氧的初始条件及内容，如表2所示.空调工况下 的中心位置，送出氧气体积分数为99%的氧气并以射 室内富氧的初始条件及内容，如表3所示 表2非空调工况下的初始条件及内容 Table 2 Numerical simulation conditions and contents in non-air-conditioning conditions 送氧口个数及 送氧体积分数/ 送氧口管径/ 总送氧流量/ 单个送氧口流量/ 送氧流速/ 序号 方式 % mm (m3-h1) (m3.h-1) (m51) 1(经直) 99 10 2 7.08 1(竖) 99 10 1.5 1.5 5.31 T(整直) 99 10 1 1 3.54 1(竖直) 99 10 0.5 0.5 1.77 5 1(整) 99 10 0.2 0.2 0.71 6 1(竖) 99 6 2 3 19.66 7 1(经直) 99 6 1.5 1.5 14.74 8 1(经直) 99 6 1 1 9.83 9 1(经直 99 6 0.5 0.5 4.91 10 1(竖D 99 6 0.2 0.2 1.96 11 2(竖直.相对45.相背45) 99 10 2 1 3.54 12 2（竖直.期对46°，相背45） 99 10 1.5 0.75 2.66 13 2(竖直.相对45相背45) 99 9 1 0.5 1.77 4 2（竖直.相对45相背45） 99 10 0.5 0.25 0.89 15 2(竖直.瓶对45.相背45) 99 10 0.2 0.1 0.36 16 2(竖直.瓶对45.相背45) 99 6 2 1 9.83 ◇ 2(竖直对45相背45） 99 6 1.5 0.75 7.37 18 2(竖直.糊对45°.相背45） 99 6 0.5 4.91 19 2(整直.瓶对45.相背45) 99 6 0.5 0.25 2.46 30 2(竖直相对45相背45) 99 6 0.2 0.1 0.98 表3空调工况下的空调送、回风的模拟条件 6.3对前述控制方程进行求解，方程离散采用有限 Table 3 Numerical simulation conditions and contents in air-condition- 体积法，压力和速度的耦合算法采用SIMPLE方法， ing conditions 收敛标准为离散化守恒方程的残差小于104 送风速度， 送风速度， 空调送风方式 空调送风方式 V/(m.s-1) V/(m.s-1) 1.5实验方法验证 为验证数值模拟计算的准确性，在北京某高校 同侧上送下回 0.85 异侧上送下回 0.85 人工气候室内完成密闭建筑空间非空调工况下的富 同侧上送下回 1 异侧上送下回 1 氧特性实验.密闭建筑房间的供氧系统实验装置由 同侧上送下回 1.4 异侧上送下回 1.4 变压吸附制氧装置、缓冲罐、氧化锆氧浓度检测器、 1.4网格划分与计算方法 转子流量计、氧浓度传感器、数据采集卡、上位机等 对密闭建筑房间进行了非结构网格划分，网格 组成[]，如图3所示.Z0-101T型氧化锆氧浓度检 数量为680661，时间步长取0.1s,总体计算时间为 测器用来测量变压吸附制氧机所制出的氧气浓度， 120s,并通过了网格无关性检查.由于密闭建筑房 测量范围为0.1%~100%，测量精度为全量程的 间和送氧口的几何尺寸相差较大，所以在送氧口附 2%;DK800-6F转子流量计控制送氧流量，测量范 近采用局部网格加密处理.利用CFD软件Fluent 围为0~2m3.h-1:USB5936型数据采集卡用于采集工程科学学报,第 41 卷,第 8 期 氧口的进口流量,M 为送氧口的截面积;出口条件为出 口压力(pressure鄄outlet),101325 Pa;固体壁面的速度条 件为 u = v = w =0,固体壁面的温度条件为温度 T = Tw, Tw为常数;气体温度为 298 K;收敛条件为残差的绝对 值小于10 -4 . 圆形送氧口设置于侧墙壁面空调送风口 的中心位置,送出氧气体积分数为 99% 的氧气并以射 流形式进入密闭建筑房间内,分别选择送氧口管径 10 mm 和6 mm,并以单送氧口和双送氧口的供氧方式进 行送氧,分别研究非空调工况及空调工况下的密闭建 筑房间内的富氧特性及富氧效果. 非空调工况下室内 弥散供氧的初始条件及内容,如表2 所示. 空调工况下 室内富氧的初始条件及内容,如表3 所示. 表 2 非空调工况下的初始条件及内容 Table 2 Numerical simulation conditions and contents in non鄄air鄄conditioning conditions 序号 送氧口个数及 方式 送氧体积分数/ % 送氧口管径/ mm 总送氧流量/ (m 3·h - 1 ) 单个送氧口流量/ (m 3·h - 1 ) 送氧流速/ (m·s - 1 ) 1 1(竖直) 99 10 2 2 7郾 08 2 1(竖直) 99 10 1郾 5 1郾 5 5郾 31 3 1(竖直) 99 10 1 1 3郾 54 4 1(竖直) 99 10 0郾 5 0郾 5 1郾 77 5 1(竖直) 99 10 0郾 2 0郾 2 0郾 71 6 1(竖直) 99 6 2 2 19郾 66 7 1(竖直) 99 6 1郾 5 1郾 5 14郾 74 8 1(竖直) 99 6 1 1 9郾 83 9 1(竖直) 99 6 0郾 5 0郾 5 4郾 91 10 1(竖直) 99 6 0郾 2 0郾 2 1郾 96 11 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 10 2 1 3郾 54 12 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 10 1郾 5 0郾 75 2郾 66 13 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 10 1 0郾 5 1郾 77 14 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 10 0郾 5 0郾 25 0郾 89 15 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 10 0郾 2 0郾 1 0郾 36 16 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 6 2 1 9郾 83 17 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 6 1郾 5 0郾 75 7郾 37 18 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 6 1 0郾 5 4郾 91 19 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 6 0郾 5 0郾 25 2郾 46 20 2(竖直、相对45毅 、相背45毅 ) 99 6 0郾 2 0郾 1 0郾 98 表 3 空调工况下的空调送、回风的模拟条件 Table 3 Numerical simulation conditions and contents in air鄄condition鄄 ing conditions 空调送风方式 送风速度, Vin / (m·s - 1 ) 空调送风方式 送风速度, Vin / (m·s - 1 ) 同侧上送下回 0郾 85 异侧上送下回 0郾 85 同侧上送下回 1 异侧上送下回 1 同侧上送下回 1郾 4 异侧上送下回 1郾 4 1郾 4 网格划分与计算方法 对密闭建筑房间进行了非结构网格划分,网格 数量为 680661,时间步长取 0郾 1 s,总体计算时间为 120 s,并通过了网格无关性检查. 由于密闭建筑房 间和送氧口的几何尺寸相差较大,所以在送氧口附 近采用局部网格加密处理. 利用 CFD 软件 Fluent 6郾 3 对前述控制方程进行求解,方程离散采用有限 体积法,压力和速度的耦合算法采用 SIMPLE 方法, 收敛标准为离散化守恒方程的残差小于 10 - 4 . 1郾 5 实验方法验证 为验证数值模拟计算的准确性,在北京某高校 人工气候室内完成密闭建筑空间非空调工况下的富 氧特性实验. 密闭建筑房间的供氧系统实验装置由 变压吸附制氧装置、缓冲罐、氧化锆氧浓度检测器、 转子流量计、氧浓度传感器、数据采集卡、上位机等 组成[9] ,如图 3 所示. ZO鄄鄄101T 型氧化锆氧浓度检 测器用来测量变压吸附制氧机所制出的氧气浓度, 测量范围为 0郾 1% ~ 100% ,测量精度为全量程的 2% ;DK800鄄鄄6F 转子流量计控制送氧流量,测量范 围为 0 ~ 2 m 3·h - 1 ;USB5936 型数据采集卡用于采集 ·1064·