Разработка систем вентиляции и кондиционирования воздуха для крытых ледовых арен

• Автор: Чуйкин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Современное состояние задачи обеспечения микроклимата крытых ледовых арен

1.1 Анализ особенностей современных систем обеспечения микроклимата зрительских трибун и ледового ПОЛЯ

1.2 Организация воздухообмена вспомогательных помещений крытых ледовых арен

1.3 Выводы по первой главе. Постановка задач и цели исследования

2. Снижение энергетических затрат при обеспечении заданных параметров микроклимата в зоне ледового поля
2.1 Анализ энергетической эффективности существующих схем организации воздухораспределения зоны ледового поля
2.2 Разработка и обоснование рационального способа воздухораспределения систем кондиционирования ледового поля
2.3 Выбор расчетной зависимости по определению притоков конвективной теплоты к поверхности льда
2.4 Выводы по второй главе
3 Экспериментальное исследование формирования воздушных потоков в помещении с перегородками
3.1 Методика проведения эксперимента
3.2 Обработка результатов экспериментальных исследований
3.3 Выводы по третьей главе
4 Моделирование воздушных потоков вспомогательных помещений ледовых арен с помощью конформных отображений
4.1. Построение линий тока с помощью конформных отображений
4.2 Построение линий тока в помещениях с тремя перегородками
4.3 Визуализация конформного отображения линий тока
4.4 Построение полей скорости во вспомогательных помещениях ледовых

4.5 Выводы по четвертой главе

5 Моделирование воздушных потоков системы кондиционирования зрительских трибун с помощью конформных отображений
5.1 Математическое моделирование полей скорости воздушных потоков
на основании систем уравнений газовой динамики
5.2 Математическое моделирование полей скорости потоков воздуха на основании теории конформных отображений
5.2.1 Построение линий тока воздушных потоков вытесняющей вентиляции зрительских трибун
5.2.2 Построение полей скорости воздушных потоков в зоне зрительских
трибун
5.3 Выводы по пятой главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения
Приложение А Коэффициент влаговыпадения при давлении 101,31 кПа
Приложение Б Воздухозаборные устройства, расположенные в ограждающих бортах
Приложение В Генератор дыма ПЧУОЬЮНТ ГМ
Приложение Г Акт о внедрении
Приложение Д Акт о внедрении

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Рост числа строящихся и реконструируемых крытых ледовых арен сопровождается повышением требований к функциональной эффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха, которым, в связи с архитектурнопланировочными и санитарно-гигиеническими особенностями, уделяется особое внимание. Многие из существующих способов организации распределения воздуха и методов расчета основных параметров микроклимата в спортивных сооружениях не отвечают данным требованиям.
Кроме того, увеличение цен на топливно-энергетические ресурсы приводит к необходимости повышения эффективности энергозатратных систем ледовых арен. К ним относятся системы вентиляции и кондиционирования, расходующие значительные количества энергии, а иногда являющиеся и главным потребителем тепловой и электрической энергии.
Важен также учет времени года и вида проводимых мероприятий при обеспечении микроклимата крытых ледовых арен. Так при несоответствии температурно-влажностного режима проводимому мероприятию в зоне ледового поля возможно ухудшение качества льда, а также туманообразование над его поверхностью. В связи с этим, большое значение приобретают точность проводимых расчетов и предварительная оценка принимаемых проектных решений. Такие оценки, как правило, производятся с помощью математического моделирования аэродинамических, тепломассообменных и других процессов, наблюдаемых в исследуемых помещениях.
Добиться повышения эффективности систем обеспечения микроклимата крытых ледовых арен можно путем разработки новых способов организации воз-духораспределения, систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а также методов их расчета.
Из изложенного выше следует, что разработка схемы и методов расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха крытых ледовых арен является

духа по схеме «сверху-вниз» в холодный период года для обеспечения заданных параметров влажности приточного воздуха может возникнуть необходимость установки в приточный агрегат дополнительной секции орошения [105], что приведет к увеличению строительных и эксплуатационных затрат. В противном случае, внутренний воздух зоны ледового поля будет постепенно осушаться, что ухудшает характеристики скольжения льда.
I, кДж/кг I, кДж/кг

Рисунок 2.2 — И-диаграмма изменения параметров воздуха для холодного периода года при организации воздухораспределения по схемам: А - «сверху-вверх»; Б -
«сверху-вниз»
Ухудшение этих характеристик при осушении внутреннего воздуха объясняется одновременным протеканием процессов конденсации и сублимации (испарения) влаги с поверхности поля, причем, с понижением влагосодержания воздуха надо льдом интенсивность сублимации возрастает.
Вследствие разности температур на границе раздела фаз льда с отрицательной температурой, и прилегающего к нему воздуха с положительной температу-