基于平衡環境型房間量熱計的房間工況數值模擬與驗證

李晨韻 范越 徐擎 黃莉 / 上海市計量測試技術研究院

0 引言

隨著我國經濟的發展，空調已經成為人們生活中必不可少的一部分，制冷量是評估一臺房間空調器是否達到出廠要求的重要指標之一，如何準確測量空調的制冷量是空調計量的核心問題。

平衡環境型房間量熱計的工況控制系統由空氣處理機組中的電加濕器、電加熱、冷卻盤管等設備組成，是檢測制冷量大小的關鍵設備。為了使每次測量的結果有可靠的理論參考值，因此，通過對平衡環境型房間量熱計的工況控制系統進行數學建模，測量結果與仿真計算結果偏差在允許范圍之內則認為測量結果真實可靠。

平衡環境型房間量熱計室內側的試驗房間內，空氣流動狀態是一個復雜且不規則的流動傳熱過程，基于三大物理守恒定律，附加湍流模型，同時設置壁面函數求解流場變化大的近壁面，通常使用計算機求解流體流動的各種守恒控制偏微分方程組的技術（Computational Fluid Dynamics，簡稱 CFD 技術）獲得試驗房間的空氣流場分布[1-5]。

本文將基于平衡環境型房間量熱計的試驗房間作為研究對象，采用CFD方法，對房間的工況控制進行仿真模擬分析，為實際測量結果提供理論參考。

1 模型建立

1.1 氣流狀態

平衡環境型房間量熱計試驗房間中的空氣經過空氣處理機組和房間空調器的處理后進入試驗房間，和試驗房間內的空氣進行濕熱交換，空氣流動路徑如圖1所示。由此可見，試驗房間的溫度場、速度場的均勻性和穩定性與試驗房間內的空氣流動狀態有關。……