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分层空调技术广泛应用于大空间建筑空调中,它利用合理的气流组织方式,仅对建筑物的下部空间进行空气调节,而对建筑内的上部空间不进行空调或采用通风排热,从而降低空调的冷负荷、减少空调设备容量、节省设备投资和运行费用,其能量节约率可达14%～50%。本文以一大厅为研究对象,以计算流体力学和传热学为基础,对其进行分析、抽象和简化,建立了大厅的物理模型和数学模型。应用FLUENT软件,使用经浮力项修正的κ-ε两方程模型和SIMPLE算法对厅内分层空调速度与温度分布进行了三维数值模拟,近壁区采用壁面函数法确定墙壁边界条件,求得空调空间内速度和温度的数值解,然后运用FLUENT软件的后处理模块和TECPLOT软件将模拟结果可视化,得到各特征截面或区域的温度分布、速度分布以及有效温度差AET值分布等,并通过实测验证了相关数值模拟的可靠性。在对气流组织进行评价时,以空气分布特性指标(ADPI)为评价的主要指标,速度分布不均匀系数、温度分布不均匀系数等其它指标为辅助指标。在模拟计算时,先对设计工况下的速度分布、温度分布以及AET值分布计算,并对气流组织进行评价。然后以设计工况为基准工况,分别模拟计算送风速度、送风温差、送风高度以及送风口型式等对气流组织和评价指标的影响。在研究送风口型式对气流组织和评价指标的影响时,设定单位时间的送风冷量不变,改变送风口型式,分别讨论送风速度不变、送风温差变化时和送风温差不变、送风速度变化时对气流组织和评价指标的影响。得到以下结论:随着送风速度的增大,单位时间送风冷量增加,人员活动区平均速度减小,速度的不均匀系数增大,而平均温度则降低,温度不均匀系数减小,平均AET值减小;随着送风温差的增大,人员活动区的平均速度减小,速度不均匀系数增大,平均温度降低,温度不均匀系数增大,平均AET值减小;在一定的高度范围内,随着送风高度的提高,射流主体向上移动,人员活动区的平均速度和速度不均匀系数减小,平均温度降低,温度不均匀系数减小,平均AET值增加;当单位时间送风冷量不变,送风温差不变时,随着送风口高度的增加,送风速度和人员活动区的平均速度减小,速度不均匀系数增大,温度都基本维持不变,平均AET值增大;当单位时间内的送风冷量不变,送风速度不变时,随着送风口高度的增加,送风量和人员活动区的平均速度增加,速度不均匀系数和送风温差减小,人员活动区的AET平均值减小,温度都基本维持不变。ADPI值与人员活动区的AET值分布有关。综合衡量各项评价指标,得到采用设计工况是比较合适的。在以上的讨论中还总结出对分层空调运行、改造和设计具有指导意义的一些结论。