近几年来,随着计算机大容量化和高速度化以及计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)的发展,应用CFD技术模拟预测高大空间建筑空调系统的气流组织、热舒适性以及优化设计方案成为可能。目前,我国尚缺乏体育馆中分区送风气流组织的CFD模拟分析,也缺乏这种气流组织的实验数据。因此,本文出于这一目的,结合无锡市体育中心二期工程体育馆原空调设计系统现状,利用Fluent公司推出的专业软件Airpak2.1对其空调系统气流组织开展了模拟研究,得出其速度场和温度场,并对其热舒适性进行了分析,以期研究结果能对实际空调工程设计具有指导价值。本文首先对CFD计算原理和方法从数学理论的角度进行了全面阐述,并在此基础上,确定了该技术应用于体育馆空调系统模拟研究的可行性; 基于此方法,在随后的几个章节中本文作者结合无锡市体育中心体育馆原设计的空调方案,对气流组织进行了CFD模拟和现场实验测试。本文的具体内容如下: 1.对该体育馆夏季无观众时的温度场和速度场进行了实验测试,并对实验条件下体育馆空调气流组织进行了数值模拟,并把模拟所得结果与实验测试结果作对比,结果表明,CFD模拟结果与实验测试结果吻合良好。2.在考虑人员负荷和灯光负荷的情况下,利用CFD方法对体育馆空调系统夏季设计工况下的温度场和速度场进行了模拟。3.根据模拟结果,分析了体育馆分区送风气流组织夏季情况下室内温度场的分布特点,比赛场和观众席速度场分布的特点和规律,并进行了热舒适性和节能效果的分析,针对不足,提出了改进的方法,以期能够为以后在体育馆空调系统设计和改造时提供实用的参考依据。研究结果表明: 1.分区送风的气流组织能够有效地降低体育馆室内的空气温度,温度场分布比较均匀。体育馆设计工况的模拟数据表明,室内风速大于0.2m/s,不满足小球比赛的要求。2.原设计方案是按照比赛场顶部送风,比赛场的侧壁回风,观众席座位送风,顶部回风的设计思路而设计气流组织的。然而,模拟表明,比赛场速度变化趋势是中间低两端高,一般在垂直高度10m～12m之间达到速度的最小值。因此,比赛场的顶部送风是从观众席的顶部回风,而观众席座位送风是从比赛场的侧壁回风,这是与原设计意图不相符的。