工业建筑室内多元通风送风口位置 对通风效果的影响研究

合理的送风口位置不仅使建筑室内获得良好的通风效果,同时间接地降低空调能耗。采用计算流体动力学(CFD)的方法,对热压通风和机械送风耦合的多元通风作用下的工业厂房室内空气环境进行了模拟,探讨不同机械送风压力和送风口位置对热源厂房通风效果的影响和空气分布特征。研究表明:送风压力越大不一定能获得良好的通风效果,机械送风口位置对通风效果有较大的影响;在多数工况下,送风口位置的H_s/H=0.6时,通风效果优于H_s/H=0.3、H_s/H=0.9下的。这可以为建筑室内气流组织设计和送风口位置设计提供一定的参考。     

一体式变压器室内热环境影响因素的研究

室内热环境对主变压器的散热性能有重要影响。基于实地测试数据,建立了计算流体动力学数值模拟模型,改变通风方式、机械送风速度和负载率对一体式电力变压器室的室内热环境进行了研究。通过分析温度场、速度场、温度梯度和换气效率来评价4种通风方式的通风和散热效果。创建了位于散热器内部的两条直线,研究了机械送风速度和负载率的变化对散热器散热性能的影响。     

室内气流组织和空气品质的数值分析

根据Fanger热舒适方程,分析了影响人体热舒适的因素;根据通风效率、能量利用效率,分析了室内气流分布.将夏季、冬季的机械通风方式分成4种,利用计算流体动力学(CFD)对室内气流进行模拟,模拟室内气流的速度、温度、CO2浓度分布,并应用模拟结果分析不同气流组织形式下的空气品质、人体热舒适及空调能耗情况,指出不同的气流组织形式与空气环境、能耗有着密切的关系;且冷风工况与热风工况的气流分布不同,送冷风的置换通风方式与送热风的上送下回方式能获得良好的室内空气品质和有效的能源利用.     

天津市某生态办公建筑自然通风设计

采用CFD方法,对天津地区某生态办公建筑在过渡季节的建筑外表面压力分布进行了计算,并以压力入口为边界条件,数值模拟了建筑内各类房间的自然通风状况．计算结果表明,建筑外区具有两侧开口的房间室内通风状况良好,而对于外区单侧开口房间和内区房间,要充分利用建筑形态的凹凸变化、外开口距离、与通风走廊连通的内开口、通风夹道等的巧妙设计,创造通风房间有效开口压差,以达到在建筑内、外区都满意的自然通风效果．     

冬季高校宿舍阳台对室内环境影响的模拟研究

冬季高校宿舍通风状况影响学生的生活品质和学习状态,而阳台则影响宿舍室内环境质量.为探究建筑布局、楼层高度、盛行风向、开窗面积等对冬季宿舍通风量和室内环境的影响,文章利用计算流体动力学软件和多区域网络模型软件耦合计算方法,模拟了有无阳台情况下某高校宿舍室内通风和热环境状况.结果表明:有阳台时平均通风量比无阳台时低22.4...     

浅圆仓横向和垂直通风数值模拟对比研究

目前,我国浅圆仓储粮主要采用垂直通风方式对粮食进行冷却降温,但是垂直通风产生的温度、水分分层现象明显,因此进行浅圆仓横向和垂直通风的数值模拟对比,可以研究横向通风的可行性,为浅圆仓机械通风系统提供更多选择。文章以浅圆仓为研究对象,采用计算流体动力学的方法,研究在横向通风方式下,粮堆内温度、速度分布的变化规律,并对同样条件下垂直通风进行了数值模拟,对比2种通风方式下粮堆内部的温度、速度分布变化,分析其通风均匀性、温度降低的速率以及通风阻力大小。结果表明:横向与垂直通风对浅圆仓粮堆区域的通风效果较接近,但横向通风无死角,均匀性好;与垂直通风相比,横向通风时粮仓空气区域的温度梯度更小,降温更快,通风效果更好;当装粮高度较大时,横向通风的通风阻力会明显优于垂直通风。     

泄流状态下输气管道内检测器流场计算

针对输气管道内检测器运行速度控制问题,研究了在泄流状态下输气管道内检测器的流场计算方法.基于输气管道内检测器的运行原理,利用标准孔板流量计构造内检测器泄流孔模型.以计算流体动力学理论为基础,应用计算流体动力学软件ICEM CFD和ANSYS CFX11.0生成流场模型并进行了数值模拟,用流体流经标准孔板时的流场模拟泄流状态下输气管道内检测器的流场,实现了对气体流经标准孔板前后压力场、速度场的数值分析.利用计算所得结果对流体流经内检测器模型的一些特点进行了分析,并对泄流孔的不同孔径进行了模拟.研究结果表明：利用标准孔板流量计作为在泄流状态下的输气管道内检测器模型具有一定的尝试性,对进一步研究输气管道内检测器速度控制问题具有一定的辅助作用.     

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.     

室内火灾烟气流动的三维大涡数值模拟

室内火灾具有较高的危险性,是建筑火灾造成人员伤亡和财产重大损失的灾害之首。利用计算流体动力学(CFD)的方法,建立了室内火灾时期烟气流动的三维大涡数值模型,目的是通过对火灾烟气流动的数值模拟,为多室火灾的控制和人员救助提供理论基础。模拟结果认为,火灾及附近地区温度较高,烟流浓度较大,高温引燃其他易燃物品的可能性加大。通风与火灾的发展状态存在密切关系,通风既能降低室内温度,加快烟流及有毒有害气体的扩散速度,同时也为火灾的进一步发展提供条件。从模拟结果与实验验证可得出结论:火源功率大小及房屋的几何尺寸影响着火灾程度、温度及烟流浓度的分布和变化,数值计算的结果总体上与实测结果存在较好的一致性。     

更正说明

室内火灾具有较高的危险性,是建筑火灾造成人员伤亡和财产重大损失的灾害之首。利用计算流体动力学（CFD）的方法,建立了室内火灾时期烟气流动的三维大涡数值模型,目的是通过对火灾烟气流动的数值模拟,为多室火灾的控制和人员救助提供理论基础。模拟结果认为,火灾及附近地区温度较高,烟流浓度较大,高温引燃其他易燃物品的可能性加大。通风与火灾的发展状态存在密切关系,通风既能降低室内温度,加快烟流及有毒有害气体的扩散速度,同时也为火灾的进一步发展提供条件。从模拟结果与实验验证可得出结论：火源功率大小及房屋的几何尺寸影响着火灾程度、温度及烟流浓度的分布和变化,数值计算的结果总体上与实测结果存在较好的一致性。     

上游建筑孔洞特性对下游建筑自然通风潜力的影响及其CFD模拟可靠性

自然通风能有效降低室内污染物浓度,包括稀释生物气溶胶浓度,穿堂风是其主要形式之一。但在人口稠密的城市,建筑之间的遮挡作用会明显降低通风效果。以两栋建筑为研究对象,讨论上游建筑的9种情形,包括不同的开窗面积与位置,对下游建筑穿堂风潜力的影响。讨论一个来流方向、两栋建筑中心线在位于这个来流方向的直线上、间距为两倍建筑宽度的情形,分析基于稳态RANS模型（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）的CFD （Computational Fluid Dynamics）模拟风压的可靠性,结果显示,部分情形CFD模拟的可靠性不高。相对于上游建筑5%与10%的孔隙率,20%的孔隙率难以通过CFD模拟出下游建筑物的风压。风洞实验数据显示,下游建筑物的穿堂风通风潜力随上游建筑物开窗面积的增加而降低,这与一般认识相反。     

医院手术室动态运行下的空气环境数值模拟

对某Ⅱ级医院手术洁净室动态情况下的空气环境进行了数值模拟，运用计算流体力学（CFD）方法探讨了排风方式和手术灯对手术室内气流特性与污染物分布的影响。结果表明，当室内为下部排风时，顶部送风气流的衰减程度和偏转程度相对最小，室内气流速度最大。手术灯的存在会破坏室内单向送风气流路径，从而增强气流的乱流特性；无论是手术室整体空间还是局部区域，在下部排风且有手术灯（Geo6）的情况下，手术室内的通风换气效果最好；无手术灯时，排风口位置越低，室内整体污染物浓度越高，而有手术灯时，排风口位置越高，手术台上方局部污染物浓度越高。     

置换式诱导器系统空调房间气流组织的数值模拟

针对一个采用置换式诱导器系统的典型办公室,建立了物理模型及数学模型。利用FLUENT软件,以计算流体力学与传热学为基础,采用κ-ε湍流模型结合壁面函数法对室内的气流组织进行了模拟计算,得到了不同工况下的室内温度场、速度场,并分析了不同的送风温度对室内气流组织的影响,得出了置换式诱导器系统可以在比传统置换通风系统节能基础上提供更良好的热舒适环境的结论。     

Modeling the influence of forced ventilation on the dispersion of droplets ejected from roadheader-mounted external sprayer

In order to reveal the influence of forced ventilation on the dispersion of droplets ejected from roadheader-mounted external sprayer, the paper studies the air-flowing field and the droplet distribution under the condition of gentle breeze and normal forced ventilation in heading face using the particle tracking technology of computational fluid dynamics (CFD). The results show that air-flowing tendency in the same section presents great comparability in the period of gentle breeze and forced ventilation, and the difference mainly embodies in the different wind velocity. The influence of ventilation on the dispersion of droplets is faint under the gentle breeze condition. The droplet can be evenly distributed around the cutting head. However, under the normal forced ventilation, a large number of droplets will drift to the return air side. At the same time, droplet clusters are predominantly presented in the lower part of windward side and the middle of the leeward side around the cutting head. In contrast, the droplet concentration in other parts around cutting head decreases a lot and the droplets are unable to form close-grained mist curtain. So the dust escape channel is formed. In addition, the simulation results also reveal that the disturbance of air flow on the droplet distribution can be effectively relieved when using ventilation duct with Coanda effect (VDCE). Field experiment results show that the dust suppression efficiency of total dust and respirable dust increases respectively by 10.5% and 9.3% when using VDCE, which proves that it can weaken the influence of airflow on droplet dispersion.     

动叶片重叠系数对油气混输泵外特性的影响

利用Fluent流场模拟软件,对轴流式油气混输泵不同的动叶片重叠系数下不同含气率进行流场模拟,得出其动叶、静叶压力场及速度分布,进而得到不同工况下整机效率及扬程曲线.通过对数值模拟结果进行分析,可知选用动叶片重叠系数大于1时可以提高整机性能.     

竖直式太阳能烟囱对大空间自然通风的增益模拟

采用数值分析方法,建立含有内部热源及竖直式太阳能烟囱的大空间厂房二维模型,加入外部拓展计算域,分析自然通风条件下,不同的通风开口方式、太阳能烟囱的不同高宽比对厂房内部气流组织流动的影响,并对照室内各特殊位置处的气流速度、结合空气龄进行分析。结果表明,下进上出式开口方式配合室内热压驱动对厂房内部通风效果增益良好,且当太阳能烟囱高宽比为1.00时,室内气流组织速度均值较高、空气龄较低,增益效果最佳。     

旋流器流场的数值模拟及对流场特性的分析

旋流器内的流场对分离性能有很大的影响,由于受到各种因素的制约,各使用条件下的旋流器内部流场不可能完全由试验的方式来确定,因此采用数值模拟不失为一种有效的方法,在此液相采雷诺应力模型（RSM）和SIMPLEC算法,对水力旋流器内部流场进行了数值模拟计算,根据计算结果对旋流器内三维速度分布提出了一些新的认识,并分析了旋流器内出现速度缓变区原因,这将导致颗粒富集而出现高浓度区进而影响分离效率;此外,模拟结果显示除了进出口区域外,在分离主体部分的流场也存在着不对称性和不稳定性,这种不对称性和不稳定性受进口速度、进口结构布置以及旋流器锥角的影响;模拟结果还显示在空气柱中心处从底流口至溢流口方向上存在着压力梯度,这将是空气在空气柱内流动的推动力之一,以上的这些特性对进一步充分认识旋流器的分离机理提供了一些依据。     

具有壅塞环的空化器特性数值分析

出现壅塞空化现象时,壅塞管内流场会发生剧烈变化。利用计算流体力学软件Fluent,采用标准模型k-和多相流空化模型,在不同入口速度和背压条件下对具有壅塞环的空化器进行数值模拟,分析空化器壅塞环在不同位置时,空化区域内静压力和空隙率的分布情况。试验结果表明:壅塞环可以增加壅塞截面下游的恢复压力,且壅塞环离环形喷嘴出口越远,作用越明显;壅塞环可以增大产生壅塞空化的最佳背压范围,且壅塞环离环形喷嘴越近,产生壅塞空化流动的背压范围越大。