随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对室内环境舒适度要求也越来越高。舒适的室内空调环境,对人们的健康、生活和工作都有十分重要的促进作用。然而,相对于夏季室内环境质量的研究,对冬季室内空调环境的研究就显得比较匮乏。而且,人们在进行室内气流组织设计的时候,大都是根据夏季的空调工况进行设计而忽略冬季的情况,导致空调系统在冬季运行时不能较好地满足人们的舒适性要求,同时也造成了能源的浪费。本文针对冬季工况下顶送风模式空调系统的气流组织设计和优化问题,采用CFD数值模拟计算的方法对该类型的气流组织进行了较为详细、全面的模拟分析,找出更适合该类空调系统各个参数的优化方法,提高冬季工况下室内环境的舒适性,为该类系统的设计提供一定的指导性建议。分析冬季工况下各种因素对室内气流组织的影响进行系统、全面的分析,参照其作用的方式和重要性,找出一个适合的建模简化原则,并对利用该简化原则建立的物理模型进行模拟计算,证明该建模原则的可靠性。根据该简化原则建立适合研究冬季顶送风模式空调工况的物理模型,并利用该模型对影响冬季气流组织的各个因素进行模拟分析计算。通过对影响气流组织影响较大的送风速度和送风温度两个参数的模拟计算与分析研究,得出采用曲线拟合的方法可以得到比所选离散点工况更好的气流组织参数,且针对不同房间特性的空调系统都能在一定程度上进行优化。在对这两个参数进行优化时,先计算优化送风速度后,再由优化后的送风速度来优化送风温度的方法比二者颠倒次序的方法能在更大程度上对气流组织进行优化或者节约设备投入。对不同特性房间的空调系统进行扩散角度的优化时,当空调系统的热风送风现象较弱时,采用曲线拟合的方法都能在一定程度上对空调系统的气流组织进行优化；当热风上浮现象较为明显时适当增大送风速度或减小送风温差,能取得更好的优化效果。其中房间层高对扩散角度的选择影响较大,房间的负荷影响较小。且在房间层高较低时,所选择的扩散角度也较大,对气流组织的优化效果也更加明显。当房间层高达到一定程度后,扩散角度对气流组织的优化效果较弱。针对因房间负荷差异对室内气流组织所造成的负作用,采用改变送风口位置和改变送风量的方法都能在一定程度上改善这种负作用,进一步优化室内环境,且前者的改善程度优于后者。