現(xiàn)代建造的船舶種類繁多，不同功能的艙室對于空調(diào)送風(fēng)的要求不盡相同。溫控實(shí)驗(yàn)室是科考船上一類特殊的艙室，對此類艙室實(shí)驗(yàn)區(qū)域溫度的控制要求不同于對船舶普通住艙的溫度控制要求。因此，文章針對溫控實(shí)驗(yàn)室工況設(shè)計了通風(fēng)布置方案，并對氣流分布進(jìn)行了模擬分析。本文中的溫控實(shí)驗(yàn)室采用“側(cè)送上回”的送、回風(fēng)方式，即側(cè)面柱狀布風(fēng)器送風(fēng)，頂部回風(fēng)格柵回風(fēng)。而傳統(tǒng)艙室一般布置頂部布風(fēng)器，采用“上送下回”的送、回風(fēng)方式。
計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）廣泛用于分析氣流組織，使用這種方法分析船舶艙室氣流分布符合現(xiàn)代數(shù)字化造船的要求。為驗(yàn)證空調(diào)通風(fēng)方案設(shè)計的合理性，本文以溫控實(shí)驗(yàn)室為研究對象，分析了使用“側(cè)送上回”通風(fēng)方案時艙室實(shí)驗(yàn)區(qū)域的氣流分布。
1 通風(fēng)設(shè)計方案
根據(jù)溫控實(shí)驗(yàn)室夏季與冬季不同的工況溫度要求，同時為滿足實(shí)驗(yàn)區(qū)域溫度均勻性和通風(fēng)環(huán)境低噪化的需求，本文提出了一種溫控實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)計方案。
使用2臺立式柱狀布風(fēng)器通風(fēng)末端作為送風(fēng)組件，選取標(biāo)準(zhǔn)為送風(fēng)量大、送風(fēng)溫差小，滿足室內(nèi)實(shí)驗(yàn)區(qū)域的溫度均勻性要求，避免出現(xiàn)局部過冷或過熱的現(xiàn)象。柱狀布風(fēng)器垂直于實(shí)驗(yàn)室地板面，在實(shí)驗(yàn)室呈等高對角布置，而回風(fēng)格柵布置于整個實(shí)驗(yàn)室房間的頂部中央位置。采用這種布置的目的在于保證空氣在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)得到最大范圍的流動，形成流暢的循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流流動順暢、無死角。2臺柱狀布風(fēng)器通風(fēng)末端與下層甲板的中央空調(diào)器均通過直徑為300 mm 的圓形風(fēng)管相連接。根據(jù)送風(fēng)量，計算風(fēng)管內(nèi)
的風(fēng)速為 8 m/s，遠(yuǎn)小于船舶設(shè)計實(shí)用手冊規(guī)范規(guī)定的風(fēng)機(jī)排出側(cè)風(fēng)速，排除送風(fēng)風(fēng)管空氣高噪音的可能性。
同時，回風(fēng)格柵上部設(shè)置的回風(fēng)箱是由天花板與其上方船舶甲板、側(cè)方船舶大梁通過密封絕緣壓條構(gòu)成的腔室。4 根 200×200（mm×mm）回風(fēng)風(fēng)管從下層甲板的中央空調(diào)器中延伸至回風(fēng)箱內(nèi)，每個回風(fēng)風(fēng)管上均勻開設(shè) 3 個 300×150（mm×mm）且開口朝上的回
風(fēng)口。當(dāng)回風(fēng)通過格柵進(jìn)入回風(fēng)箱后，空氣通過中央空調(diào)器的作用吸入回風(fēng)風(fēng)管的回風(fēng)口中，避免空氣通過回風(fēng)格柵直接進(jìn)入風(fēng)管產(chǎn)生的氣流噪音。此外，為保證風(fēng)量平衡，艙室頂部設(shè)置有2個抽風(fēng)頭。
2 結(jié)果分析與討論
本文對夏季和冬季兩種工況進(jìn)行了模擬，選取了典型截面的溫度和速度場，考慮了艙室用途，選取了潔凈工作臺實(shí)驗(yàn)區(qū)域的橫向截面（距底部艙壁 0.8 m）和縱向截面（距相鄰側(cè)艙壁 0.75 m）。
