一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法技术方案

本发明专利技术涉及船舶通风空调系统设计技术领域，尤其涉及一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法。提供一种适用于密闭舱室空间的通风空调系统热舒适性设计方法，能够在节能、提高能源利用率的基础上，提升人员居住环境的热舒适性；对潜艇舱室内人员活动空间进行了分区，针对不同区域采用不同的设计参数，实现了潜艇整体通风空调系统热舒适性设计，在保证各分区热舒适性的同时，兼顾了能源利用效率，提高了潜艇内各舱室的适居性水平；通过建立仿真模型并进行参数计算，对潜艇各舱室热舒适设计方案进行评估和校核，并根据校核结果对潜艇通风空调系统进行调整，提高了潜艇通风空调系统热舒适性设计的准确性。性设计的准确性。性设计的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法


[0001]本专利技术涉及船舶通风空调系统设计
，尤其涉及一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法。

技术介绍

[0002]潜艇舱室大气环境具有密闭性、综合性、聚落性的特点，长期以来，空调系统受总体布置和能耗的限制，控制能力有限，因此舱室内温、湿度长期处于比较高的状态，个别舱室最高室温甚至超过40℃，相对湿度超过95％。
[0003]现有的潜艇通风空调系统在设计过程中，仅仅考虑温度、湿度指标，对热舒适性未做评价，系统功能仅仅能满足人体功能需求，距离舒适性要求甚远。舱室大气环境在潜艇长时间潜航过程中舱室大气环境质量较差，用户体验感不佳。
[0004]现有的热舒适评价多基于PMV
‑
PPD指标进行，PMV(predicted mean vote)
‑
PPD(predicted percent dissatisfied)指标是目前国际上用得最为广泛的评价热舒适的指标，但该指标体系只是在均匀的稳态环境中适用性良好，无法直接适用于潜艇多舱室、多功能空间的通风空调系统热舒适性设计。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法，能够在节能、提高能源利用率的基础上，提升潜艇内人员居住环境的热舒适性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法，具体流程如下：
[0008]S1、确定工程概况与设计内容，具体为确定潜艇密闭舱室的用途、面积、人员数量及活动量参数；
[0009]S2、根据用途对空调区域实行分区，具体为建立各分区的在模型计算的基础上，依据保证舒适性再考虑节能的原则，针对舱室内不同空间的用途，对潜艇舱室内人员活动空间进行分区；
[0010]S3、根据分区确定潜艇各舱室通风空调系统设计参数，所述设计参数具体包括空气温度、辐射温度、平均风速、相对湿度、服装热阻和活动强度；
[0011]S4、确定空调系统方案，具体为根据所述设计参数计算潜艇各舱室内的冷热负荷，从而选择合适型号的空调设备；
[0012]S5、潜艇通风空调系统热舒适性设计，具体为根据潜艇各舱室空调系统的送风参数，采用计算流体力学对舱室内的气流进行模拟，将模拟得到的环境参数和人员参数与所述设计参数进行对比，确定潜艇各舱室的热舒适评级，并根据所述热舒适评级对所述设计参数进行调整，使潜艇各舱室的热舒适评级不低于二级；
[0013]S6、确定潜艇通风空调系统送风方式，具体为根据调整后的设计参数，确定潜艇各舱室通风空调的送风风速，所述送风风速包括低速、中速和高速。
[0014]进一步的，所述潜艇舱室内人员活动空间具体分为三个区域，第一个区域为睡眠休息区，第二个区域为一般工作区，第三个区域为短期停留区。
[0015]进一步的，所述一般工作区具体为人员日常工作区，所述短期停留区具体为机房、操作室。
[0016]进一步的，所述热舒适评级与PMV值相对应，当
‑
0.2≤PMV≤0.2时，热舒适评级为一级，当
‑
0.5≤PMV≤0.5时，热舒适评级为二级，当
‑
0.7≤PMV≤0.7时，热舒适评级为三级。
[0017]进一步的，所述设计参数根据中国人热舒适模型计算得到的人体热感觉预测值进行调整，提高所述空气温度的设计值。
[0018]进一步的，所述环境参数具体为模拟得出的空气温度、辐射温度、平均风速、相对湿度，所述人员参数具体为模拟得出的服装热阻和活动强度。
[0019]进一步的，所述热舒适评级具体通过改变空气温度、辐射温度、服装热阻和活动强度进行提高。
[0020]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种设计装置，包括：
[0021]存储器，其上存储有可执行程序；
[0022]处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现如上所述潜艇通风空调系统热舒适性设计方法的步骤。
[0023]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序被一个或者多个处理器执行时，能实现如上所述潜艇通风空调系统热舒适性设计方法的步骤。
[0024]本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
[0025]1、对潜艇舱室内人员活动空间进行了分区，针对不同区域采用不同的设计参数，实现了潜艇整体通风空调系统热舒适性设计，在保证各分区热舒适性的同时，兼顾了能源利用效率，提高了潜艇内各舱室的适居性水平；
[0026]2、通过建立仿真模型并进行参数计算，对潜艇各舱室热舒适设计方案进行评估和校核，并根据校核结果对潜艇通风空调系统进行调整，提高了潜艇通风空调系统热舒适性设计的准确性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术设计方法的整体流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例设计工况一下PMV随空气温度变化示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例设计工况二下PMV随空气温度变化示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例设计工况一下PMV随辐射温度变化示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例设计工况二下PMV随辐射温度变化示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例设计工况一下PMV随室内平均风速变化示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例设计工况二下PMV随室内平均风速变化示意图；
[0034]图8为本专利技术实施例设计工况一下PMV随相对湿度变化示意图；
[0035]图9为本专利技术实施例设计工况二下PMV随相对湿度变化示意图；
[0036]图10为本专利技术实施例设计工况一下PMV随服装热阻变化示意图；
[0037]图11为本专利技术实施例设计工况二下PMV随服装热阻变化示意图；
[0038]图12为本专利技术实施例设计工况一下PMV随新陈代谢率变化示意图；
[0039]图13为本专利技术实施例设计工况二下PMV随新陈代谢率变化示意图。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0041]需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本专利技术的目的。
[0042]在设计过程中，根据实际需求和相关的设计标准，依据PMV和PPD值，对当前环境进行划分。PMV
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PPD指标由两个部分组成。一是PMV指标，即预测平均投票值；二是PPD指标，即预测不满意百分率。
[0043]国际标准组织ISO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法，其特征在于，具体流程如下：S1、确定工程概况与设计内容，具体为确定潜艇密闭舱室的用途、面积、人员数量及活动量参数；S2、根据用途对空调区域实行分区，具体为建立各分区的在模型计算的基础上，依据保证舒适性再考虑节能的原则，针对舱室内不同空间的用途，对潜艇舱室内人员活动空间进行分区；S3、根据分区确定潜艇各舱室通风空调系统设计参数，所述设计参数具体包括空气温度、辐射温度、平均风速、相对湿度、服装热阻和活动强度；S4、确定空调系统方案，具体为根据所述设计参数计算潜艇各舱室内的冷热负荷，从而选择合适型号的空调设备；S5、潜艇通风空调系统热舒适性设计，具体为根据潜艇各舱室空调系统的送风参数，采用计算流体力学对舱室内的气流进行模拟，将模拟得到的环境参数和人员参数与所述设计参数进行对比，确定潜艇各舱室的热舒适评级，并根据所述热舒适评级对所述设计参数进行调整，使潜艇各舱室的热舒适评级不低于二级；S6、确定潜艇通风空调系统送风方式，具体为根据调整后的设计参数，确定潜艇各舱室通风空调的送风风速，所述送风风速包括低速、中速和高速。2.根据权利要求1所述的一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法，其特征在于，所述潜艇舱室内人员活动空间具体分为三个区域，第一个区域为睡眠休息区，第二个区域为一般工作区，第三个区域为短期停留区。3.根据权利要求2所述的一种潜艇通风空调系统热舒适性设计方法，其特征在于，所述一般工作区具体为人员日常工作区...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑浩，张瑶，王辉，渠申，刘胜，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：