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Updated: Jun 14, 2025
14:23
Design and Optimization Strategies of a High-Performance Vented Box
Published on: June 9, 2023
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基于模型的原型设计,建立和运行地下体育馆的通风系统
Ran Meng1, Hui Li2, Zhiyong Zhang1
1Laboratory of Virtual Reality and Simulation Technology, Shandong Sport University, Jinan, 250102, China.
Heliyon
|September 3, 2024
概括
这项研究使用基于模型的原型来介绍地下室内健身房的高效通风系统. 该系统有效调节温度和气体水平,确保最佳空气质量和降低能耗.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 环境科学 环境科学
- 建筑科学 建筑科学
背景情况:
- 地下小型室内体育馆 (USIG) 需要高效的通风来保持最佳温度和气体度.
- 开发经济有效的闭环通风系统对于这些公共空间至关重要.
研究的目的:
- 设计,建立和运行一个基于模型的原型,用于一个闭环地下小型室内体育馆的通风系统 (USIGVS).
- 为了在USIG中实现温度和气体度 (O2和CO2) 的有效调节.
主要方法:
- 开发了一个扩展的多物理模型,将空气流量,温度和气体度与PID控制器集成在一起.
- 制定了一个成本函数来表示设计要求,并应用了全球参数灵敏度分析 (GPSA) 来进行参数排名.
- 通过GPSA确定最佳参数,并优化通风系统的响应.
主要成果:
- GPSA将比例增益 (kp),衍生增益 (kd) 和入口距离 (r) 确定为最有影响力的参数.
- 确定了PID控制器增益和几何尺寸 (kp=3.17, kd=1.49, r=2.04m, d=3.12m, ki=0.37, h=3.85m) 的最佳参数.
- 实时模拟和操作证实了温度和气体水平的稳健维持,具有动态响应和更低的功耗.
结论:
- 基于模型的原型和最佳参数调整成功建立了一个闭环USIGVS.
- 该系统有效地满足了地下体育馆温度和气体度控制的设计要求.
- 开发的通风系统展示了效率,稳定性和降低能源消耗.
