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邮轮空调舱室光热环境研究与节能优化
| 论文题名： | 邮轮空调舱室光热环境研究与节能优化 |
| 关键词： | 豪华邮轮;热舒适;光舒适;空调能耗;Morris敏感性分析 |
| 摘要： | 随着船舶技术的发展与航线的开发，越来越多的人选择乘坐邮轮来旅游休闲和游玩。豪华邮轮舒适的居住环境和现代化的娱乐设施吸引了不少乘客前来体验，但邮轮由于自身特点，其对安全性、舒适性、节能性的要求都很高。目前对于邮轮舒适性的研究大都集中在热舒适性上，对于豪华邮轮，其光舒适性也同样重要，而舱室光热环境的变化也会影响舱室空调能耗。因此，探索舱室的光热环境，对舱室光热舒适度的提升与舱室空调能耗的优化有重要的指导意义与实用价值。 本文以豪华邮轮典型舱室为研究对象，首先通过理论研究分析了热舒适、光舒适的评价指标，并基于上述指标，利用实际搭建的样舱，通过实验验证了数值仿真模型。其次，本文以实际邮轮航线为例，通过CTF方法分析了该航线上舱室的动态热负荷。基于热负荷的分析，建立了船用变风量空调系统，并利用EnergyPlus分析了舱室在不同窗类型、窗墙比以及有无遮阳下舱室的光热环境与能耗。最后，选取了影响舱室光热环境与能耗的众多因素，利用Morris敏感性分析方法分析了不同参数对其光热环境与能耗的影响程度。研究主要结论如下： （1）在航线同一时刻双层窗的照度与眩光指数要小于单层窗；在热舒适方面，夏季航线两者PMV几乎无差别，而在冬季航线双层窗PMV更接近热中舒适性；双层窗在空调能耗方面要优于单层窗，尤其是在冬季航线无太阳辐射时刻，双层窗能耗远低于单层窗。 （2）在有太阳辐射时，照度、平均辐射温度、PMV与舱室空调能耗均随WWR的增大而有不同程度的增大，但眩光指数却随着WWR的增大而有小幅减小。舱室能耗的变化与窗类型相似，在无太阳辐射时，窗墙比越大，空调能耗也就越高。 （3）有无遮阳对舱室光舒适性的影响较大，30°内百叶遮阳使眩光指数降低至原有大小的1/2，处于最大允许眩光值以下，舱室在航线上的平均温度与平均辐射温度的峰值在有遮阳时也大幅下降，使温度更接近设计值；在有太阳辐射时，冬季遮阳会增加空调能耗，而夏季则会减少。 （4）Morris多参数敏感性分析表明影响舱室光环境最大的因素是百叶遮阳的角度，影响舱室热舒适与能耗最大的因素是舱室供暖与制冷设定值，其次是遮阳角度、窗墙比与窗户导热系数。 |
| 作者： | 陈森杨 |
| 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： | 2022 |
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