置换通风的数值模拟研究

介绍了置换通风的基本原理,并利用数值计算对某会议室的置换通风进行了模拟,模拟结果证实运用CFD模拟置换通风气流组织是可行的.     

置换通风的数值模拟研究

介绍了置换通风的基本原理，并利用数值计算对某会议室的置换通风进行了模拟，模拟结果证实运用CFD模拟置换通风气流组织是可行的。     

基于计算流体力学的平房仓通风系统数值模拟

针对平房仓常用的"U"型和"圭"型机械通风系统,在热湿传递偏微分方程的基础上,根据局部热质平衡原理,建立通风冷却干燥过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型.以高大平房仓为例,建立不同机械通风系统下通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以相同的送风空气量为入口边界条件,进行计算流体动力学数值模拟,分别从通风50 h后的压力场、温度场和能量损失3个方面对比研究了两种不同机械通风系统的特点.     

煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

干式钻孔过程中,风力排渣系统将钻屑沿钻孔环状狭缝高速排出,会产生高浓度粉尘.为有效地控制煤层干式钻孔粉尘污染,探寻影响粉尘分布的主要因素,确定出粉尘质量浓度较低的钻孔工艺参数配置,运用SolidWorks联合DesignModeler建模、Mesh划分网格、Fluent解算、CFD-Post后处理等手段,对不同边界条件下煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与现场实测数据对比分析,两者基本吻合.研究结果表明:压风自环状狭缝喷出后速度急剧衰减,整体呈锥体分布,大颗粒钻屑喷出孔口后就地沉降,细小颗粒悬浮在空气中并随风流继续扩散;钻场内粉尘质量浓度沿程先急剧上升至一个最大值,后快速下降,再逐步缓慢降低;水平方向上,机道中央粉尘质量浓度最高、巷道中央次之、人行道中央最低;竖直方向上,粉尘质量浓度呈现出中间高、上下两侧低的分布规律;钻场风速、钻杆转速、供气压力、钻杆型式及钻孔类型是影响粉尘分布的5个主要因素;当钻场风速为0.5 m/s、钻杆转速为2 r/s、供气压力为0.8 MPa时,采用外平钻杆钻进斜平行预抽钻孔,可取得良好的减尘效果.研究成果可有效地指导现场钻孔作业和防尘装置研发.     

矿井巷道内的通风数值模拟

基于矿井巷道的特点和紊流方程,建立了矿井巷道入风流通数学模型,采用数值模拟软件对入风流在巷道内速度场的分布及在不同风速下巷道内温度场的分布进行数值模拟,结果表明在风速为4.5 m/s送风较为稳定,温度较低,较好的改善了巷道内的工作环境。     

Y型通风采空区瓦斯流场数值模拟研究

为了找出Y型通风工作面采空区中瓦斯流场的分布规律,为采空区瓦斯治理提供理论依据,应用流体力学模拟软件Fluent对两进一回Y型通风工作面采空区流场、瓦斯浓度场的分布进行了模拟研究,得到采空区瓦斯流动及浓度分布规律为：沿走向向采空区深部瓦斯浓度逐渐增大,沿倾向从下向上瓦斯浓度逐渐增大,沿空留巷的末端是能位的最低点,漏风向沿空留巷末端方向流动,可以解决上隅角瓦斯积聚问题。     

空调房间置换通风数值模拟的探讨

选取空调房间内置换通风的一个典型实例,讨论CFD数值模拟计算的过程和方法．分析该问题的基本物理特征对问题进行简化;通过对典型实验的计算并与实验值对比,选取合理的计算模型和制定有效的计算过程;采用此过程进行数值模拟需校核收敛标准和总量平衡．采用以上计算过程和方法,对空调房间置换通风典型实例的计算后和实验结果吻合得很好．     

置换通风房间负荷及通风效率的非稳态数值模拟及分析

利用CFD商业软件-FLUENT,采用Realizable k-ε双方程湍流模型和非稳态数值模拟的方法,对某一置换通风房间在夏季室外综合温度和室内热源共同作用下的计算日冷负荷及室内温度场进行了分析.在数值模拟时,用多孔介质模型处理人员区,用离散坐标(DO)模型计算辐射换热.计算结果表明,置换通风房间具有热分层特性,该房间工作区最大负荷只有全室负荷的不到57%,通风效率随时间变化且在最大负荷时刻附近达到最大值约1.77.     

两河口长隧道独头掘进压入式施工通风三维数值模拟

两河口公路隧道埋深大且无条件修建斜竖井,只能独头掘进3 000余m,施工通风问题突出.基于CFD理论,对压入式通风气流运动采用三维紊态RNGk-ε湍流模型进行三维数值模拟,得到了施工期隧道内流场和浓度场随时间在洞内的分布变化规律.研究表明,掌子面附近为回流区,风流结构复杂,回流区以外风流分布逐渐稳定;爆破后的有害气团在隧道内是一个动态“移动”和“扩散”的过程,这个过程中有害气团从爆破掌子面逐渐扩散,并被稀释和排出隧道.同时,在3种工况下,根据CO的进入浓度和允许浓度对工作人员的进洞时间进行了研究.     

高大平房仓横向与竖向通风的数值模拟及分析

机械通风是调节高大平房仓粮堆温湿度的有效方式,对横向和竖向通风方式下粮堆内部热湿耦合传递规律进行分析,可为实际储粮仓的最佳通风条件设置提供重要依据。文章建立了高大平房仓的物理模型,采用计算流体动力学软件,模拟了横、竖向通风下粮堆的温度和水分分布,分析了温度水分均匀性指数和通风能耗。结果表明:进风湿度会影响粮堆的水分分布,由于粮堆内部吸湿与解吸湿过程更快达到平衡,因此横向通风方式粮堆内部的保水性能更好;相较于竖向通风,横向通风系统具有通风路径长、温度和水分分布均匀性好等优势;横向通风单位阻力小,空气流动速度快,相同温湿度条件下其降温调湿的效率更高。     

水电站调压室施工通风数值模拟与检测反馈研究

大型地下洞室群施工期通风散烟效果直接影响施工效率和施工人员安全,结合黄金坪水电站地下厂房调压室工程,借助数值模拟和现场检测方法动态调整通风方案。采用FLUENT软件模拟洞室内通风流场,结果表明在初始通风方案下调压室风速总体满足规范要求,但在洞室交叉等边角处风速小于0.25m/s,建议在洞室交叉处增设负压风机和射流风机,并封闭已完工且无后续通风需求的上层施工支洞,从实测结果来看,以上措施取得了良好的效果,洞室边角处的风流速度明显加快,均达到了规范要求。对地下洞室群通风质量进行现场跟踪检测,结果表明：初始通风方案经过优化后,洞室群风速总体有一定的增加;分析风速、风温、粉尘浓度三要素的相关性发现风速与粉尘浓度和风温呈明显的负相关;从风流要素沿程变化趋势来看,当洞室群内整体或局部区段风速低于0.5m/s时,洞内温度基本都高于规范规定的28℃,粉尘浓度均大幅超过国家安全标准10mg/m3,故针对本工程实际情况,为有效保证通风质量,建议本工程中地下洞室群在开挖时洞内风速应不低于0.5m/s。从实测数据可以发现,现场通风环境复杂,各洞室交叉处通风流场很不稳定,因此建议同类工程在有条件的情况下,在施工现场增设风流要素实时检测点,根据现场检测结果对通风方案进行动态优化,以全方位保证通风质量。     

某轴向通风无刷励磁机三维流场数值模拟

为了研究某轴向通风无刷励磁机的流场特点,依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,建立该励磁机三维通风物理模型,并给出相应的边界条件,采用fluent软件对厂商提出的两个方案的流场进行数值模拟.结果表明,两方案的流动迹线特征不同,励磁机入出口无压差,定、转子轴向风沟间出现环流;入出口压差为742 Pa时,定、转子轴向风沟中的空气从风沟中直接流出并进入出风筒.采用有限体积法与等效风路法所得方案二的入口体积流量误差为0.04%,在工程允许范围内,证明了结果的合理性.研究结果可为同类型励磁机的风路设计提供参考.     

硬岩隧道施工通风系统优化与抑尘效果评价

硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)在施工过程中会产生大量粉尘,粉尘是影响操作环境与工人身体健康的重要因素.为了进一步优化施工通风除尘效果,结合青岛地铁1号线双护盾TBM实际工况,使用Ansys-Fluent软件对隧道开挖过程进行数值分析.检测隧道各位置风速及粉尘质量浓度并与数值模拟结果...     

岩巷综掘工作面通风除尘系统的数值模拟

为了解决岩巷综掘工作面粉尘质量浓度超标的问题,对比分析已制定的通风除尘系统布置方案,以薛村矿南翼皮带运输巷为背景,依据气固两相流理论,运用计算流体力学的离散相模型(DPM)对岩巷综掘工作面通风除尘系统进行数值模拟,并与现场实测数据进行对比分析,模拟结果与实测数据基本一致.研究表明:粉尘颗粒自尘源产生后,纵向随风流方向运动,横向随机扩散;掘进巷道内粉尘质量浓度沿程先急剧上升至最大值,后逐步缓慢降低;通风除尘系统布置方案中,降尘效果按优劣排序为二者同时安装、安装附壁风筒、安装除尘器、压入式通风.根据现场实测数据,以压入式通风条件为基准,安装附壁风筒、安装除尘器及二者同时安装条件下平均除尘率分别为49.4%、67.1%及86.2%.     

市政供热有限空间通风防护技术数值模拟

为有效指导市政供热有限空间机械通风现场施工,保障作业人员安全,采用CFD方法对通风过程进行数值模拟计算,研究通风过程中有限空间内部流场、温度场、氧气体积分数、二氧化碳体积分数的分布规律.结果表明:进行机械通风时,相对于供热管沟,小室内新旧空气替换较快,温度下降及气体体积分数恢复都较为迅速;供热管沟内风流场受内部结构和热升力的影响,风流主要沿管沟底部流动,管沟顶部空气速度较小、温度较高、氧气和二氧化碳体积分数恢复较慢.针对所研究的管沟,通风量为6 000、8 000、10 000、12 000、14 000 m~3·h~(-1)时,最小通风时间应分别不小于45、32、22、15、10 min.实际作业中应以管沟中段顶部空气中的氧气体积分数作为衡量通风效果的关键参数.     

基于Moldflow的接触器基座数值模拟与注塑工艺研究

以Moldfow模拟软件为分析平台,运用田口正交实验法研究接触器基座注塑过程中熔体温度、模具温度、保压压力、保压和冷却时间对塑件整体翘曲变形的影响,得到了一组优化的注塑工艺参数。根据模拟结果设计制造出基座注塑模具,得到了合格的基座产品并投入大批量生产。     

外科手术室污染控制的数值模拟分析

变变化风速的送风口所产生的气流流型对外科手术室内的细菌浓度和人体舒适的影响进行了数值模拟分析。研究表明,与通常采用的均匀风速的送风口相比,变化风速的送风口对于降低手术室工作细菌浓度,防止病人手术切口及手术器械等回风气流携带的浮游细菌再次感染,以及减少手术室的送风量等方面具有明显的优点。     

辐射供冷和置换通风系统地板防结露数值模拟

地板结露现象是制约地板辐射供冷性能的最重要因素之一,研究地板表面除湿和抑制结露可以为实际工程的应用提供理论支持.文章数值模拟了地板辐射供冷与置换通风复合空调系统,研究了送风速度和湿度对预除湿持续时间的影响,利用垂直温差、吹风感和操作温度评价了人员舒适性,确定了因室内人员突增引起湿负荷变化需提前改变送风参数的时间范围.结...     

破碎硐室粉尘质量浓度分布的数值模拟及实验

为了改善破碎硐室粉尘质量浓度超标的现状,获取合理的通风除尘参数,根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟破碎硐室粉尘运动的相似准则数,建立了破碎硐室相似模型,运用Fluent软件对破碎硐室相似模型粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与相似实验数据对比分析,模拟结果与实验数据基本吻合.研究结果表明:捕捉壁面条件下粉尘质量浓度较之反弹壁面要低;入口风速为0.2~0.5 m/s时,粉尘质量浓度随风速的增大逐步降低.安装抽风除尘系统后,粉尘质量浓度基本保持在2 mg/m3以内,平均除尘率高达90%以上.