住宅小区污染物扩散的数值模拟分析

采用计算流体动力学CFD的方法,以哈尔滨市某新建住宅小区为研究对象,对该小区南区多种工况下室外气流流动和污染物浓度扩散情况进行了三维数值模拟分析。模拟结果表明:在建筑群周围产生湍流和低速区的地方,会出现污染物浓度累积情况。小区内污染物浓度的变化特征是随着离污染源的距离增大逐渐减少,其垂直分布仍符合地面源排放的扩散分布形式;不同风速条件下随风速增大,则污染物散布愈广,相应局部浓度降低。对采样试验结果与相应数值模拟结果进行了对比,两者在趋势上比较一致,通过误差分析,得到采样试验与数值模拟结果的平均偏差仅为0.013mg/m3,平均比例误差仅为0.406,证实了模型的有效性。     

矢流洁净室的数值模拟

本文以工程中广泛使用的Ｋ－ε紊流模型为基础，采用有限差分法，对矢流洁净室三维紊流流场和污染物深度场进行了数值模拟。通过对大量算便的计算结果的对比分析，进一步认清了矢流洁净室内气流的流动特性和污染物的分布规律，得到了这种洁净室的主要设计参数，并给出了扇形送风口边界条件的处理方法。本文为矢流洁净室的设计及其在国内的推广使用提供了依据。     

百叶风口送风射流的数值模拟

为简化风口入流边界条件的描述,提出用N个简单开口代替不同方向出流的百叶风口,建立了N点风口模型,据此模型对不同出流条件的百叶风口射流进行了数值模拟,并就轴心速度衰减,射流扩展角及断面流速分布等与实验数据进行了对比。结果表明,当N=1或3时,模拟结果令人满意。     

矢流洁净室的模型实验与数值模拟

针对矢流洁净室这种新型、节能的洁净室，本文用数值摸拟和模型实验两种方法对其进行了研究．模型实验实测了空态和静态两种工况下模型矢流洁净室室内流场和浓度场，给出了流场图和浓度场实测结果；数值模拟方法，根据ｋ─ε紊流模型，采用有限差分法，对两种工况下矢流洁净室室内流场和污染物的分布进行了计算机求解，得出室内流场图及污染物分布特性．通过对两种方法所得结果进行分析和比较，证明了矢沈洁净室净化的基本原理，得出矢流洁净空室内流场特点有利于其达到较高级别洁净度，且浓度场实测结果证明该种洁净空可以达到较高级别的洁净度。建议某些场合推广使用矢流洁净室。     

办公建筑室内污染物扩散数值模拟

本文对西安某办公建筑风速发生变化时的室内污染物扩散进行了数值模拟并分析。结果表明:办公建筑室内装修材料含水率越高,室内污染参数扩散越快。室内各污染参数之间会相互影响,并且促进污染物参数的扩散。室外环境变化时室内污染物的扩散主要受风速的影响。     

矢流洁净室数值模拟与实验研究

以Ｋ－ε－紊流模型为基础，采用有限差分的方法，对矢流洁净室三维紊流流场和污染物的分布进行了数值模拟，并在模型洁净室内放置工作台和点污染源，对矢流洁净室做了实验研究。对实验结果和计算结果的对比和分析，揭示了矢流洁净室内气流的流动特性和污染物的分布规律，得到了这种洁净室的一些主要设计参数。     

矢流洁净工作台数值模拟

采用Ｋ－ε紊流教学方程及壁面函数法,对矢流洁净工作台的速度场、浓度场进行了数植模拟,得出操作区内气流流动特性和污染分布规律,给出优化尺寸,论证了矢流用于洁净工作台的可行性和优越性。     

城市交通路口机动车尾气污染物扩散的数值研究

采用标准k-ε湍流模型建立了城市交通路口机动车尾气扩散的计算模型,研究了十字和丁字两类典型交通路口地面呼吸带流场和机动车尾气扩散现象,分析了气流对流、污染物扩散、建筑尾涡等对污染物分布的影响。结果表明,位于交叉路口下风向区域的污染物浓度高于上风位置;十字路口的浓度分布要高于同一水平的T路口的分布。在气流对流、污染物扩散、建筑尾涡的共同作用下,靠近交叉路口附近的街区会出现高浓度分布。本研究为城市规划、交通组织和环境管理提供重要参考。     

街道峡谷内汽车污染物扩散的模拟研究

对街道峡谷污染问题的研究常采用实地测量、物理风洞试验和数值模拟等方法。本文采用数值模拟对城市街道峡谷汽车污染物的扩散规律进行了研究,从描述街道峡谷内空气流动和污染物扩散的控制方程出发,采用数值模拟的方法对街道内部的空气流动和污染物的扩散进行了模拟分析,并将结果与风洞试验结果进行比较,从而获得了城市街道峡谷汽车污染物的扩散规律。研究结果可以为城市街道大气污染监测、评价以及防治提供科学依据。     

室内有毒有害气体扩散的数值模拟

采用基于RNGKε湍流模型的CFD方法,模拟了通风模型房间内的气流运动和由固定点释放的示踪气体CO2的浓度分布,分析了送风速度和释放源位置对浓度场的影响。气流速度场的模拟结果与文献中的流动显示实验结果比较吻合。     

Indoor Air Flow and Pollutant Removal in a Room with Task Ventilation

We studied the performance of a task ventilation system that permits occupants to control the flow rate and direction of air supplied to their work space through four floor-mounted supply grill. Air exited the room through a ceding-mounted return grill. To study air-flow patterns, we measured the age of air at multiple locations using a tracer gas stepup. To study the intra-room transport of tobacco smoke particles, cigarettes were smoked mechanically in one workstation and particle concentrations were measured at multiple locations. Our major findings were as follows: (1) deviations from uniform age of air, and uniform particle concentration, were generally less than 30 percent; (2)some supply air short-circuits to the return grill when directed toward the return with high velocity; (3) low supply velocities resulted in a floor-to-ceiling displacement flow; (4) directing the supply air toward the occupant, of partially toward the occupant, typically yielded an age of air at the occupant's breathing level that was 15 to 25 percent lower than the age at other breathing-level locations; (5) with low supply velocities und air directed toward the occupants, tobacco smoke particle concentrations in a ventilated non-smoking workstation were 50 percent of the chamber-average concentration.     

天然气过江隧道施工过程通风排污数值的模拟

为保证隧道内施工安全,运用计算流体力学数值模拟技术,研究了天然气过江隧道施工过程中的通风排污方案。研究建立了天然气过江隧道的三维通风模型,以施工人员呼出的CO2浓度和电焊产生的烟尘浓度为评价因子,研究了不同施工阶段污染源的释放位置及浓度对隧道内污染物分布的影响,来评价采用隧道入口送风和隧道内部射流风机共同作用下的通风排污效率。研究发现污染源的释放量对污染物的分布影响最大,污染源的释放位置不同会对隧道内污染物浓度产生一定影响,其中最不利的工况位于隧道两端。     

双热源热压自然通风流场数值模拟研究

本文首先对具有双热源的民用建筑采用CFD技术,在室内余热量不变的条件下,改变双热源间距对热压自然通风流场进行了数值模拟。而后分析了单、双热源所形成的速度场与温度场之间的差别,以及双热源间距对室内流场、温度场及各特征参数的影响,为民用建筑自然通风系统的设计提供了参考。     

挥发性污染物水气耦合扩散数值模拟

挥发性污染物泄漏进入天然水体造成水污染,因其挥发又造成空气污染。为反映水污染与空气污染的耦合影响,以压缩型VOF算法为基础,根据挥发作用中的双膜理论,利用无量纲亨利常数,建立挥发性污染物水气耦合扩散模型。利用基于非结构网格的高分辨率有界格式,对三氯乙烯和三溴乙烯点源泄漏造成的水、空气污染实现耦合模拟,模拟结果比单相模型计算结果更接近实验值。分析了环境温度和风速对不同无量纲亨利常数污染物在气液交界面上传质过程的影响。     

地下停车场污染物扩散数值模拟

传统的观念认为只要保证车库内部的污染物浓度控制在合理范围内,就其通风系统满足要求,而不关心排出的污染物对外部环境的影响。对于人口密集区的地下车库,由于周边人口密度很大,污染物直接排出将会危害周边人群的健康,还会造成二次污染,应考虑添加空气净化装置,对污染物排放进行总量控制。本文根据某大型地下车库建立模型,通过数值模拟考察污染物的分布情况,从而为选择空气净化装置的最佳安装位置提供指导意见。     

置换通风与CFD数值模拟

为了降低空调通风系统的能耗,提高通风效率,改善热舒适性,对于建筑在夏季工况下,可采用置换通风方式来满足室内空气品质和热舒适性的要求.通过分析置换通风的运行原理,借助计算流体力学的理论和方法,利用CFD(Fluent)软件,采用了低Re数湍流模型,模拟了夏季工况下的室内温度场和速度场.     

地下车库诱导式通风与风管式通风系统的数值模拟分析

诱导式通风和风管式通风作为2种常用的通风系统,在地下车库通风设计中得到了广泛的应用.本文以某地下车库为载体,首先对诱导式通风系统和风管式通风系统进行了数值模拟计算.而后从气流组织、污染物浓度分布和经济性方面对2种通风方式进行分析评价,得出诱导式通风系统在气流分布方面虽不如风管式通风系统均匀,扰动较大,但有利于污染物的排放;同时,该系统运行经济,节省费用可观,综合考虑可知诱导式通风系统拥有较大的优势,具有很好的推广前景.     

太阳能烟囱强化自然通风的数值模拟

太阳能烟囱的应用可以加强太阳能自然资源的利用,削减不可再生能源的耗费。本文通过使用数值模拟的方法对太阳能烟囱房间的气流流动进行了模拟分析,特别研究了太阳辐射量、环境温度以及太阳能烟囱截面宽度对房间通风量的影响。数值模拟计算结果与理论计算结果吻合很好,为加强房间通风效果提供了理论依据。     

开裂混凝土中氯离子扩散的数值模拟

在海洋环境中,氯化物引起的钢筋腐蚀是钢筋混凝土结构耐久性的主要问题之一。混凝土结构中,裂缝的存在为氯离子等侵蚀性介质的扩散提供便捷通道,提出了一种数值方法模拟氯离子在不同几何裂缝特性的开裂混凝土中的扩散过程。开裂混凝土可分为两部分,完整区和裂化区。对于无应力混凝土而言,完整区的扩散系数近似假定与完整混凝土的相同,而裂化区的扩散系数表示为裂缝宽度的分段函数。采用二维有限元方法确定氯离子浓度,研究发现,随着裂缝宽度、裂缝深度和裂缝数量的增加,氯离子侵入将加剧,理论分析结果与实验结果大致相同。     

Numerical Simulation of Ventilation Air Movement in Partitioned Offices

Good air quality can only be assured throughout an office complex if each workspace receives an adequate supply of ventilation air. The likelihood of achieving this situation would be increased if the building engineer had a means of easily predicting the air movement in each office configuration. A simple computer-based solution to this need is proposed. To this end, the development and validation testing of a numerical solution technique to simulate the ventilation air movement in a room or office is described. The predictions of the two-dimensional, isothermal, inviscid formulation are seen to be in good agreement with experimentally measured airflows in configurations of interest. The computer code is then used to illustrate the airflow in offices served by a single row of supply air diffusers, when partitions are used to divide the space into smaller workspaces. It is observed that the partitions distort the airflow patterns to the extent that it would be difficult to provide desirable ventilation airflows to all the workspaces formed by the partitions.