Untitled TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TP Hồ Chí Minh, tháng 01, năm 2021 Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Tên đề tài ĐÁNH GIÁ, MÔ PHỎN[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ, MÔ PHỎNG CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHÂN PHỐI GIĨ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ VÙNG KHÔNG GIAN NHỎ HẸP TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: GVHD: VÕ TRƯỜNG VŨ 15147067 NGUYỄN PHÚC LỘC 16147053 PHẠM HỮU THẮNG 15147044 TRẦN NHẬT HUY 16147037 TS ĐẶNG HÙNG SƠN TP Hồ Chí Minh, tháng 01, năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ, MÔ PHỎNG CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHÂN PHỐI GIÓ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ VÙNG KHƠNG GIAN NHỎ HẸP TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: GVHD: VÕ TRƯỜNG VŨ 15147067 NGUYỄN PHÚC LỘC 16147053 PHẠM HỮU THẮNG 15147044 TRẦN NHẬT HUY 16147037 TS ĐẶNG HÙNG SƠN TP Hồ Chí Minh, tháng 01, năm 2021 MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU i DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv LỜI CẢM ƠN vi TÓM TẮT vii MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ 1.2 Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN CON NGƯỜI 1.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 1.3.2 Ảnh hưởng độ ẩm tương đối 1.3.3 Ảnh hưởng nồng độ chất độc hại 1.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA PHỔ BIẾN 1.4.1 Hệ thống điều hòa trung tâm giải nhiệt nước (Water Chiller) 1.4.2 Hệ thống điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume): 1.4.3 Hệ thống điều hòa cục CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 2.1.1 Lựa chọn tốc độ khơng khí ống 2.1.2 Tính chọn đường ống 2.1.2.1 Tính chọn đường ống 2.1.2.2 Tính chọn đường ống 2.1.5 Tính chọn miệng gió 10 2.1.6 Chọn quạt 10 2.1.7 Tính lại thơng số đường ống 10 2.1.8 Tính tổn thất áp suất 11 2.2 CHỌN VẬT LIỆU 13 2.2.1 2.3 Ống nhựa PVC 13 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU THỰC NGHIỆM 14 2.4 XÂY DỰNG MODEL 17 2.4.1 Giới thiệu phần mềm Autodesk Inventor 17 2.4.2 Xây dựng mơ hình phần mềm Autodesk Inventor Professional 2020 18 2.4.3 Chi tiết mơ hình 19 2.4.4 Mơ hình ống phân phối gió 22 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 24 3.1 MÔ PHỎNG VỚI ANSYS WORKBENCH 14.0 24 3.1.1 Giới Thiệu Ansys 24 3.1.2 Mơ hình dịng chảy k – ε 25 3.1.3 Xử lý số liệu ban đầu 25 3.1.4 Bắt đầu với Project – Model 29 3.1.5 Edit Geometry 29 3.1.6 Xây dựng Mesh 30 3.1.7 Tạo thiết lập FLUENT 36 3.2 THIẾT LẬP THỰC NGHIỆM 42 3.2.1 Khảo sát phịng chọn vị trí lắp đặt cho đường ống 42 3.2.2 Tiến hành lập bảng thống kê vật tư lập phương án lắp đặt 42 3.2.3 Tiến hành lắp đặt mơ hình thực nghiệm 43 3.2.4 Kiểm tra đánh giá độ hoàn thiện mơ hình thực nghiệm 49 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 50 4.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 50 4.1.1 Kết mô trước lắp đặt đường ống gió 50 4.1.2 Kết mơ lắp đặt đường ống gió 53 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Các kí hiệu cơng thức c: Nhiệt dung riêng khối lượng (J/kg độ) 𝜌: Trọng lượng riêng (kg/m3) α1 (w/m2độ) hệ số tỏa nhiệt phía nhà α2 (w/m2độ) hệ số tỏa nhiệt phía ngồi nhà F: diện tích nhận xạ bao che, m2 ɛ : hệ số hấp thụ xạ mặt trời vật liệu Is : cường độ xạ mặt trời, w/m2 ω : tốc độ gió, m/s Q : Lưu lượng trao đổi khơng khí, m3/ h AC/h : bội số trao đổi gió V: Thể tích, m3 S : tiết diện ống, m2 n : số lượng miệng gió vmg : tốc độ gió, m/s ∆p: tổn thất áp suất, Pa ∆Pms : Trở kháng ma sát đường ống, mmH2O ∆Pcb : Trở kháng cục bộ, mmH2O Rms : Trở kháng ma sát, mmH2O δ: độ dày, mm λ: độ dẫn nhiệt, w/m oC q : mật độ dòng nhiệt, w/ m2 i Chữ viết tắt ĐHKK: Điều hịa khơng khí AHU: air handing unit FCU: Fan coil unit VRV: Variable Refrigerant Volume PVC: Poly Vinyl Clorua ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tổng hợp kết tính tốn cho đường ống gió 13 Bảng Các vật thể phòng 20 Bảng Bảng số liệu nhiệt độ bề mặt 28 Bảng 3 Danh sách thống kê vật tư 42 Bảng Số liệu thực nghiệm sau hồn thành thi cơng 56 Bảng Số liệu thực nghiệm trước lắp đặt đường ống gió(oC) 56 Bảng Số liệu thực nghiệm sau trước lắp đặt đường ống gió(ͦ C) 57 Bảng So sánh thông số thực nghiệm mô phỏng(không ống gió) 57 Bảng 4 So sánh thơng số thực nghiệm mơ (có ống gió) 58 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Hệ thống Water Chiller Hình Hệ thống VRV Hình Sơ đồ cấu tạo điều hòa sổ cục Hình Điều hòa sổ cục hai chiều Hình hệ thống điều hòa cục kiểu multi Hình Ống nhựa PVC 14 Hình 2 Mơ hình phòng Lab xây dựng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2020 19 Hình Mơ hình Room dựng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2020 20 Hình Mơ hình đồ vật Room 21 Hình Mơ hình trần nhà dựng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2020 21 Hình Mơ hình Room Air dựng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2020 22 Hình Mơ hình đường ống phần phối gió dựng Autodesk Inventor Professional 2020 22 Hình Mơ hình ống phân phối gió khơng gian Room 23 Hình Mơ hình ống phân phối gió nhìn từ xuống 23 Hình Phần mềm ANSYS WORKBENCH 14.0 24 Hình Import Geometry > Assembly 1.igs 29 Hình 3 Đặt tên cho Bodies 30 Hình Khởi tạo Mesh 31 Hình Tạo Named Selections cho mặt Wall 31 Hình Tạo Named Selections cho mặt Glass 32 Hình Chọn mặt để tạo bàn 32 Hình Thiết lập thông số bảng tùy chọn chia lưới 33 Hình Sau chia lưới mặt cắt lưới 33 Hình 10 Hệ số chất lượng cho phần tử mơ hình 34 Hình 11 Thơng số Skewness bảng phân loại chất lượng lưới.[8] 35 Hình 12 Tỉ lệ khung 20 biên dạng hình tam giác hình vng 35 Hình 13 Thơng số Aspect Ratio 36 Hình 14 Các bước khởi tạo Fluid Flow (FLUENT) 36 Hình 15 Giao diện cài đặt FLUENT 37 Hình 16 Setup thơng số cho General 37 Hình 17 Setup thơng số cho Models 38 Hình 18 Setup thông số cho Materials 38 Hình 19 Setup thơng số cho Cell Zone Conditions 39 Hình 20 Setup thơng số cho glass 39 Hình 21 Setup thơng số cho Inletcoolair 40 Hình 22 Setup thông số cho inletcoolair 40 Hình 23 Thiết lập thuộc tính Hybrid Initialization 41 Hình 24 Setup giá trị cho Run Calculation 41 Hình 25 Thiết kế sơ 42 Hình 26 Bản vẽ CAD 43 Hình 27 Đo đạc tiến hành cắt ống thành đoạn 43 iv Hình 28 Đo vị trí đặt ti 44 Hình 29 Ước lượng vị trí đặt ống 44 Hình 30 Khoan ti đặt ống điểm đánh dấu 45 Hình 31 Khoan ti đặt quạt Bắt ti lên trần 46 Hình 32 Bắt Tacke sắt để nối ti 47 Hình 33 Đo lắp đặt quạt 47 Hình 34 Lắp đặt cố định đường ống 48 Hình 35 Đo vận tốc gió đầu ống gió 49 Hình Trường nhiệt độ mặt cắt (trục YZ ) 50 Hình Trường nhiệt độ mặt cắt (trục YZ ) 50 Hình Trường nhiệt độ mặt cắt XZ 51 Hình 4 Trường vận tốc mặt cắt YZ 51 Hình Luồng khơng khí sau khỏi dàn lạnh 52 Hình khơng khí chuyển động theo hướng vector 52 Hình Trường nhiệt độ mặt cắt (trục YX ) 53 Hình Trường nhiệt độ mặt cắt (trục YZ ) 53 Hình Trường vận tốc mặt cắt YX 54 Hình 10 Trường vận tốc mặt cắt YZ 54 Hình 11 Luồng khơng khí sau khỏi ống gió 55 Hình 12 khơng khí chuyển động theo hướng vecto 55 Hình 13 Vị trí đặt cảm biến mặt cắt YZ 56 Hình 14 Biểu đồ nhiệt độ mô thực tế 58 Hình 15 Biểu đồ nhiệt độ mô thực tế 58 v LỜI CẢM ƠN Trong suốt năm gắn bó trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, chúng em dạy dỗ ân cần, tận tình Thầy Cơ giáo trường, đặc biệt Thầy Cô giáo môn Công nghệ Nhiệt – Điện lạnh Chúng em xin chân thành cảm ơn: Toàn thể giáo viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM dạy dỗ, giúp đỡ chúng em suốt trình học tập Tồn thể Thầy Cơ mơn Cơng nghệ Nhiệt – Điện lạnh cung cấp cho chúng em kiến thưc bổ ích suốt q trình học tập Gia đình, bạn bè cổ vũ, động viên chúng em suốt trình ngồi giảng đường đại học Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS Đặng Hùng Sơn tận tình truyền đạt kiến thức chuyên môn kỹ thuật INVENTOR, ANSYS, Ngoài vốn kiến thức tiếp thu q trình học tập làm đồ án, thầy cịn truyền tin thần, lịng nhiệt huyết cơng việc, vượt qua áp lực để hồn thành đồ án Trong suốt trình thực đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, góp ý Thầy, Cơ để chúng em cải thiện mặt kiến thức chuyên môn thái độ học tập làm việc sau vi