一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，包括以下步驟：（1）、確定檢測平面；（2）、在所述檢測平面上布置溫度檢測元件；（3）、開啟空調(diào)器，各溫度檢測元件采集所在位置點的溫度值，并發(fā)送至處理單元，繪制空調(diào)出風(fēng)溫度場在各平面內(nèi)的等溫線圖；（4）、從所述等溫線圖中查找溫度值為T1，T2…Tn的等溫線在豎直方向上距離空調(diào)出風(fēng)口的最大距離，并根據(jù)查找結(jié)果至少調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)板角度和/或送風(fēng)速度。本發(fā)明的空調(diào)器出風(fēng)溫度場檢測方法，采用模擬與實際測量相結(jié)合的方式，首先建立湍流模型模擬出溫度場，確定關(guān)鍵溫度點所在的平面大概位置，并以該位置作為布設(shè)溫度檢測單元的基準(zhǔn)，實際測量空間中的溫度值，并最終形成更加接近實際的溫度場。
【專利說明】-種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種溫度場檢測方法，具體地說，是涉及一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著人們對室內(nèi)家居環(huán)境要求的升高，對空調(diào)產(chǎn)品的要求也越來越嚴(yán)格。 對于房間內(nèi)使用的吊裝式或掛式空調(diào)而言，因為大部分此類產(chǎn)品均安裝有導(dǎo)風(fēng)板，而因為 導(dǎo)風(fēng)板的角度不同會直接影響到產(chǎn)品性能和人們對舒適性的要求。因此，需要在空調(diào)研發(fā) 測試的時候?qū)照{(diào)出風(fēng)溫度進(jìn)行測量，以將產(chǎn)品調(diào)整到最優(yōu)性能，最大化的滿足用戶舒適 性要求。
[0003] 對空調(diào)的綜合評價包括空調(diào)的出風(fēng)溫度測量以及房間內(nèi)空調(diào)器出風(fēng)溫度場，在現(xiàn) 行的空調(diào)出風(fēng)溫度的測量中，一般僅在空調(diào)器出風(fēng)口位置布置一個點或幾個點，僅對空調(diào) 出風(fēng)口溫度進(jìn)行判斷，并參與空調(diào)運行的控制，而這種測量的方式僅能反映出房間內(nèi)空調(diào) 器在某個點或某幾個點上的溫度值，無法更加形象直觀的反映空調(diào)器從出風(fēng)口至其整個作 用的空間范圍內(nèi)的溫度分布情況，這也從一定程度上影響了空調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計進(jìn)度和人們對 舒適性要求的滿足。
[0004] 而對于房間內(nèi)空調(diào)器出風(fēng)溫度場的分布基本上局限于CFD仿真的計算，此方法可 以從實驗上對理論的驗證提供支持，而沒有實際的簡單可行的測試方法來驗證仿真與實際 溫度場分布的一致性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有空調(diào)器出風(fēng)溫度場檢測主要依賴于模擬，檢測不精確的問 題，提出了一種空調(diào)器出風(fēng)溫度場檢測方法，可以解決上述問題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)： 一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，包括以下步驟： (1 )、確定檢測平面，所述檢測平面至少包括堅直平面、第一水平面和第二水平面，所述 第一水平面為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為Tl的等溫線最低點所在平面，所述第二水平面 為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面； (2) 、在所述的檢測平面上布置溫度檢測元件，所述堅直平面的縱向上至少從出風(fēng)口處 至所述第二水平面處間隔布置有溫度檢測元件，所述第一水平面、第二水平面上至少與所 述堅直平面的交線上以及與所述交線的垂線上間隔布置有溫度檢測元件； (3) 、開啟空調(diào)器，各溫度檢測元件采集所在位置點的溫度值，并發(fā)送至處理單元，將各 溫度檢測元件所采集的溫度值進(jìn)行整合，繪制空調(diào)出風(fēng)溫度場在所述各平面的等溫線圖； (4) 、從所述等溫線圖中查找溫度值為Tl, T2…Tn的等溫線在堅直方向上距離空調(diào)出 風(fēng)口的最大距離，并根據(jù)查找結(jié)果調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)板角度和/或送風(fēng)速度參數(shù)。
[0007] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中，所述第一水平面和第二水平面的確定方法為： (11 )、建立用于模擬空調(diào)所在房間內(nèi)三維非穩(wěn)態(tài)紊流流動的湍流模型，設(shè)定模型參數(shù)， 并模擬空調(diào)出風(fēng)溫度場； (12)、找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為Tl的等溫線最低點所在平面，并在該平 面上下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第一水平面， 找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面，并在該平面上 下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第二水平面。
[0008] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中，所述堅直平面的確定方法為：找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫 度場中等溫線的對稱平面或者近似對稱平面，該對稱平面或者近似對稱平面確定為堅直平 面。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟（11)中，采用CFD仿真軟件模擬空調(diào)出風(fēng)溫度場。
[0010] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中，所述堅直平面上從空調(diào)回風(fēng)口到出風(fēng)口按照mXn矩 陣布置方式布置溫度檢測元件，最上端離地面距離為L1，量測量點間縱向間距為L2,橫向 在回風(fēng)口距出風(fēng)口處之間進(jìn)行m等分。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中，所述堅直平面上設(shè)置有一平板，布置與所述堅直平面上 的溫度檢測元件固定于所述平板上。
[0012] 又進(jìn)一步的，所述步驟（2 )中，布置于所述第一水平面和第二水平面上的溫度檢測 元件吊裝在房間頂壁上，布置于所述第一水平面、第二水平面與所述堅直平面交線上的溫 度檢測元件，固定于所述平板上； 或者，從兩側(cè)壁上拉線，形成多層水平面，每層水平面由若干條水平拉線組成，在所述 多層水平面上布置溫度檢測元件，并滿足所布置的溫度檢測元件在三維空間中分別位于第 一水平面、第二水平面上、或者堅直平面中。
[0013] 其中，所述的平板為紙板、塑料板、橡膠板、木板、或者金屬板中的任一種。
[0014] 再進(jìn)一步的，所述步驟（3)與步驟（4)之間，還包括對所述等溫線圖進(jìn)行修正的步 驟，使用熱成像設(shè)備檢測所述堅直平面上溫度并生成溫度區(qū)域分布圖，將堅直平面的等溫 線圖與溫度區(qū)域分布圖比較，對該堅直平面的等溫線圖進(jìn)行修正。
[0015] 更近一步的，所述步驟（3)中，處理單元采用二次多項式法將各溫度檢測元件所采 集的溫度值及所需的溫度值進(jìn)行整合。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明的空調(diào)器出風(fēng)溫度場檢測 方法，采用模擬與實際測量相結(jié)合的方式，首先建立湍流模型模擬出溫度場，確定關(guān)鍵溫度 點所在的平面大概位置，并以該位置作為布設(shè)溫度檢測單元的基準(zhǔn)，實際測量空間中的溫 度值，并最終形成更加科學(xué)、更加接近實際的溫度場，進(jìn)而可以很好的指導(dǎo)空調(diào)的研發(fā)與調(diào) 試，最大化的滿足用戶舒適性要求。
[0017] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更 加清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本發(fā)明所提出的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法一種實施例流程圖； 圖2是圖1中所確定的檢測平面的不意圖； 圖3是圖2中堅直平面上布置溫度檢測元件示意圖； 圖4是圖2中第一水平面上布置檢測元件示意圖； 圖5是本發(fā)明所提出的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法一種實施例所檢測的堅直平面的等 溫線圖； 圖6是本發(fā)明所提出的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法一種實施例調(diào)整后的堅直平面的等 溫線圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 對于空調(diào)器而言，其評價的主要指標(biāo)一方面是其單位時間內(nèi)的制冷、制熱量及消 耗的功率；另一方面是空調(diào)器出風(fēng)對人的舒適性的影響。如何以最少的溫度點的布置來實 現(xiàn)測量和觀測房間內(nèi)溫度場的分度，對于空調(diào)器實驗性能和人體舒適性的保證有重要的意 義。針對目前的空調(diào)研發(fā)測試的時候?qū)照{(diào)出風(fēng)溫度場測量時一般僅在出風(fēng)口處布置溫度 檢測單元，而整個空調(diào)出風(fēng)溫度場主要依賴于軟件模擬實現(xiàn)，與實際偏差較大，無法更準(zhǔn)確 的反應(yīng)空調(diào)的出風(fēng)溫度場，因此，無法精確指導(dǎo)空調(diào)的研發(fā)與調(diào)試，進(jìn)而影響到產(chǎn)品無法到 達(dá)其最優(yōu)性能，以及無法最大化的滿足用戶舒適性要求的問題，提出了一種空調(diào)出風(fēng)溫度 場檢測方法，采用模擬與實際測量相結(jié)合的方式，首先建立湍流模型模擬出溫度場，確定關(guān) 鍵溫度點所在的平面大概位置，并以該位置作為布設(shè)溫度檢測單元的基準(zhǔn)，實際測量空間 中的溫度值，并最終形成更加科學(xué)、更加接近實際的溫度場，進(jìn)而可以很好的指導(dǎo)空調(diào)的研 發(fā)與調(diào)試，最大化的滿足用戶舒適性要求。下面將以較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022] 實施例一，本實施例提出了一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，如圖1、圖2所示，包括 以下步驟： 51、 確定檢測平面,所述檢測平面至少包括堅直平面3、第一水平面1和第二水平面2， 所述第一水平面1為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為Tl的等溫線最低點所在平面，所述第二水 平面2為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面； 52、 在所述的檢測平面上布置溫度檢測元件，所述堅直平面的縱向上至少從出風(fēng)口處 至所述第二水平面2處間隔布置有溫度檢測元件，所述第一水平面1、第二水平面2上至少 與所述堅直平面的交線上以及與所述交線的垂線上間隔布置有溫度檢測元件； 53、 開啟空調(diào)器，各溫度檢測元件采集所在位置點的溫度值，并發(fā)送至處理單元，將各 溫度檢測元件所采集的溫度值進(jìn)行整合，繪制空調(diào)出風(fēng)溫度場在所述各平面的等溫線圖； 54、 從所述等溫線圖中查找溫度值為Tl, T2…Tn的等溫線在堅直方向上距離空調(diào)出風(fēng) 口的最大距離，并根據(jù)查找結(jié)果調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)板角度和/或送風(fēng)速度參數(shù)。
[0023] 本實施例中，通過合理的選擇測量平面，也即，分別確定了堅直平面以及以關(guān)鍵溫 度點ΤΙ、T2等溫線最低點所在水平面，并在該測量平面上布置溫度檢測元件，由于該關(guān)鍵 溫度點ΤΙ、Τ2是基于統(tǒng)計學(xué)驗證的人體在炎熱的環(huán)境中能感覺到?jīng)隹旎蛘咴诤涞沫h(huán)境 中所感覺到暖和的界點溫度值，通過在以關(guān)鍵溫度點所在水平面布置溫度檢測元件，其所 檢測到的空間溫度位置更具代表性，有利于減少使用溫度檢測元件個數(shù)，也即利用最少的 溫度檢測元件能夠最優(yōu)、更真實的反應(yīng)空調(diào)出風(fēng)溫度場?？照{(diào)出風(fēng)口溫度場在垂直于空調(diào) 出風(fēng)口長度方向一般是對稱的，通過將堅直平面設(shè)置在空調(diào)出風(fēng)口溫度場的對稱平面上， 其基本覆蓋空調(diào)的出風(fēng)口以及回風(fēng)口及以下部位，其同樣起到了有助于合理布置溫度檢測 元件，減少溫度檢測元件使用的作用。
[0024] 作為一個優(yōu)選實施例，所述步驟Sl中，所述第一水平面1和第二水平面2的確定 方法為： 511、 建立用于模擬空調(diào)所在房間內(nèi)三維非穩(wěn)態(tài)紊流流動的湍流模型，設(shè)定模型參數(shù)， 并模擬空調(diào)出風(fēng)溫度場； 512、 找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為Tl的等溫線最低點所在平面，并在該平 面上下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第一水平面1， 找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面，并在該平面上 下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第二水平面2。
[0025] 以及，所述步驟Sl中，所述堅直平面3的確定方法為：找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場 中等溫線的對稱平面或者近似對稱平面，該對稱平面或者近似對稱平面確定為堅直平面3。
[0026] 由于房間內(nèi)氣流組織是一種高度復(fù)雜的三維非穩(wěn)態(tài)、帶旋轉(zhuǎn)的不規(guī)則的湍流流 動，對于此類流動，可采用非穩(wěn)態(tài)的Navier-Stokes方程以及經(jīng)過Launder和Spalding修 正的高Re數(shù)k- f兩方程模型對房間氣流運動進(jìn)行計算。從流體力學(xué)的基礎(chǔ)方程出發(fā)，將 連續(xù)方程、動量方程、湍流能量k方程以及湍流能量耗散￡方程出發(fā)，進(jìn)行若干假設(shè)和簡化， 可得出適用于空調(diào)房間內(nèi)三維非穩(wěn)態(tài)紊流流動的湍流方程，雖然各方程中的因變量不同， 但他們均反映了單位時間單位體積內(nèi)物理量的守恒性質(zhì)，如果用#表示通用變量，則湍流 方程可以用以下的通用形式進(jìn)行表示。

【權(quán)利要求】
1. 一種空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： (1 )、確定檢測平面，所述檢測平面至少包括堅直平面、第一水平面和第二水平面，所述 第一水平面為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T1的等溫線最低點所在平面，所述第二水平面 為空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面； (2)、在所述的檢測平面上布置溫度檢測元件，所述堅直平面的縱向上至少從出風(fēng)口處 至所述第二水平面處間隔布置有溫度檢測元件，所述第一水平面、第二水平面上至少與所 述堅直平面的交線上以及與所述交線的垂線上間隔布置有溫度檢測元件； (3 )、開啟空調(diào)器，各溫度檢測元件采集所在位置點的溫度值，并發(fā)送至處理單元，將各 溫度檢測元件所采集的溫度值進(jìn)行整合，繪制空調(diào)出風(fēng)溫度場在所述各平面的等溫線圖； (4)、從所述等溫線圖中查找溫度值為Tl，T2…Τη的等溫線在堅直方向上距離空調(diào)出 風(fēng)口的最大距離，并根據(jù)查找結(jié)果調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)板角度和/或送風(fēng)速度參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步驟（1)中，所 述第一水平面和第二水平面的確定方法為： (11 )、建立用于模擬空調(diào)所在房間內(nèi)三維非穩(wěn)態(tài)紊流流動的湍流模型，設(shè)定模型參數(shù)， 并模擬空調(diào)出風(fēng)溫度場； (12)、找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為Τ1的等溫線最低點所在平面，并在該平 面上下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第一水平面， 找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中溫度值為T2的等溫線最低點所在平面，并在該平面上 下0. 5m的范圍內(nèi)選取其中一個水平面作為第二水平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步驟（1)中，所 述堅直平面的確定方法為：找出模擬的空調(diào)出風(fēng)溫度場中等溫線的對稱平面或者近似對稱 平面，該對稱平面或者近似對稱平面確定為堅直平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步驟（11)中，采 用CFD仿真軟件模擬空調(diào)出風(fēng)溫度場。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步 驟（2)中，所述堅直平面上從空調(diào)回風(fēng)口到出風(fēng)口按照mXn矩陣布置方式布置溫度檢測元 件，最上端離地面距離為L1，量測量點間縱向間距為L2,橫向在回風(fēng)口距出風(fēng)口處之間進(jìn) 行m等分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步 驟（2)中，所述堅直平面上設(shè)置有一平板，布置與所述堅直平面上的溫度檢測元件固定于所 述平板上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步驟（2)中，布 置于所述第一水平面和第二水平面上的溫度檢測元件吊裝在房間頂壁上，布置于所述第一 水平面、第二水平面與所述堅直平面交線上的溫度檢測元件，固定于所述平板上； 或者，從兩側(cè)壁上拉線，形成多層水平面，每層水平面由若干條水平拉線組成，在所述 多層水平面上布置溫度檢測元件，并滿足所布置的溫度檢測元件在三維空間中分別位于第 一水平面、第二水平面上、或者堅直平面中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述的平板為紙板、 塑料板、橡膠板、木板、或者金屬板中的任一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步 驟（3)與步驟（4)之間，還包括對所述等溫線圖進(jìn)行修正的步驟，使用熱成像設(shè)備檢測所述 堅直平面上溫度并生成溫度區(qū)域分布圖，將堅直平面的等溫線圖與溫度區(qū)域分布圖比較， 對該堅直平面的等溫線圖進(jìn)行修正。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的空調(diào)出風(fēng)溫度場檢測方法，其特征在于，所述步驟 (3)中，處理單元采用二次多項式法將各溫度檢測元件所采集的溫度值及所需的溫度值進(jìn) 行整合。
【文檔編號】G01K13/00GK104236755SQ201410439872
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】宋振興, 陳衛(wèi)星, 蔣茂燦, 左計學(xué) 申請人:青島海信日立空調(diào)系統(tǒng)有限公司