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基于主动式冷梁的豪华邮轮空调舱室热环境研究
| 论文题名： | 基于主动式冷梁的豪华邮轮空调舱室热环境研究 |
| 关键词： | 豪华邮轮;空调舱室;主动式冷梁;送风参数;热舒适性 |
| 摘要： | 面对邮轮旅游市场中心的转移，国际邮轮公司调整战略布局，中国邮轮市场进入了更新换代期，发展本土邮轮自主设计也应该有所推进。豪华邮轮的奢华居住环境和现代化的娱乐设施是乘客观光旅游的主要诉求，因而其对环保、舒适性、节能性要求都很高，其中邮轮上的空调系统是乘客诉求的重要保障，其运行效果直接影响乘客观光旅游的舒适度。中国邮轮市场起步较晚，本土邮轮品牌自主设计尚处于探索阶段，而相比于一般空调系统，主动式冷梁空调系统的优势在于舒适性、通风性、节能性和供冷能力等方面，因此对配备主动式冷梁的豪华邮轮空调舱室热舒适性研究具有一定理论意义和实用价值。 本文以豪华邮轮双人空调舱室为研究对象，利用Airpak软件建立与实际舱室相近的简化模型，模拟夏季工况下邮轮双人空调舱室在不同条件下的气流组织，并以人体周围温度和速度的分布情况作为参考，分析不同布局方式对舱室气流组织的影响，找出主动式冷梁合理的布置方式，并以此为基础研究射流速度、射流角度和送风角度对舱室热环境的影响，选出合理的送风参数，优化主动式冷梁在豪华邮轮双人空调舱室的制冷效果，最后利用热舒适性评价指标、通风有效性指标以及能量有效利用指标对三种不同射流速度的工况进行分析，得出最佳的设计方案。研究结果表明： （1）在有明显外窗传热的情况下，主动式冷梁的布置点可以偏向外窗，使得温度较高的区域处于主动式冷梁的工作区域内，有利于主动式冷梁对该区域降温，降低舱室空气温度分布的不均匀度。 （2）上送上回的送风方式的能量利用系数大于1，即排风口的温度高于室内温度，其主要在于将排风口设置在空气温度高的区域，利用排风口将舱室内高温空气抽离，减少因热负荷集中导致局部区域温度分层现象的产生。 （3）射流速度在4.24m/s、7.07m/s和11.31m/s三种工况之间变化时，初速度4.24m/s的射流在垂直分量上较小，进而推迟了射流离开顶部隔板的时间，扩大热交换的面积，使得舱室速度分布更加均匀，气流组织更加合理。 （4）射流角度方面，当射流速度一定，送风角度与射流角度一致时，30°射流角度会扩大前舱壁到冷梁的空间的制冷区域，充分利用冷梁的制冷性能。 （5）送风角度方面，当送风速度与射流角度一定时，较小的送风角度使得初速度较大的射流在舱室上部运动的距离延长，避免直接射向舱室人员。相比于30°、45°的送风角度，当导流板与金属板夹角为15°时，舱室气流组织相对合理，更好满足舱室人员对舒适度的要求。 |
| 作者： | 夏梦寒 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 徐立 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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