空调房间侧送风非等温射流分形特性实验研究

通过测量空调房间侧送风口处送风射流的瞬时速度及瞬时温差,得到侧送风射流在时间序列上的分形维数,湍流强度以及阿基米德准数,通过对数据的分析发现,空调房间侧送风射流风口处的湍流强度随着分形维数的增大而增大,并呈明显的线性关系;而阿基米德准数随着湍流强度的增大而增大,并呈偶次幂函数关系.在此基础上引入分形维数这一能够定量反映...     

浮射流速度场和断面流量规律特性的研究

在工业生产过程中经常产生大量高温含尘浮射流,研究浮射流的流动规律能从根本上使此类浮射流得到有效控制.在实验误差验证的基础上,运用数值模拟方法研究了浮射流的速度场和断面流量,研究表明:浮射流在初始段轴心速度递增率随阿基米德数(Ar)数增大而增大,在充分发展段轴心速度随断面高度的增高而减小;在同一高度下,浮射流断面流量与初始温度、初始速度和出口尺寸成正比;并分别提出了在浮射流断面高度大于和小于出口尺寸两种条件下,浮射流断面流量受温度、速度及出口尺寸综合影响的计算式,从而补充浮射流上方排风罩的设计计算依据.     

超大淬火油槽同侧吹吸式排烟系统的数值模拟

为降低吹风速度与吹风量,基于平面自由射流理论,为某超大型淬火油槽的VOCs治理系统设计了同侧吹吸式排烟系统,并对其进行了数值模拟.结果表明:当采用同侧吹吸式排烟罩时,吹风量仅为传统吹吸式排烟罩的28％～30％,吹风速度仅为10 m/s,可满足工件热处理工艺要求;在射流射程和射流末端核心速度一定的条件下,射流出口速度与吹...     

基于CFD模拟的化学实验室局部孔板送风气流组织模拟研究

以某化学实验室为研究对象,利用CFD数值模拟对局部孔板送风加通风柜的通风形式进行模拟研究,分析了化学实验室的压力场、速度场、温度场及空气龄,模拟结果表明局部孔板送风加通风柜的通风形式能较好地组织气流,控制污染物扩散,有效排除污染物。结合数值模拟结果,进一步对化学实验室的通风系统提出了优化建议。     

腔径比对亥姆赫兹自振射流性能影响

为了提高亥姆赫兹式自振射流的工作能力,采用大涡模拟对自振射流流动特性进行研究,通过实验测试喷嘴出口压力脉动验证了数值模拟的准确性.对4种腔径比的自振喷嘴模型在3种雷诺数下的瞬态流场进行模拟,分析Q准则数下拟序结构涡的运动特性,揭示轴心速度衰减及出口断面速度分布与射流集束性及腔室能量耗散的关系,比较分析振荡幅值对射流脉冲性能的影响.结论表明,大涡模拟可以准确预测自激振荡射流瞬态流场及流动特性,亥姆赫兹腔使均匀来流变得紊乱,涡尺度增大,腔室内能量耗散增大,且腔径比对自振射流影响较大.     

高温蓄热式加热炉中的燃气流流动分析

运用Fluent软件对天然气在高温蓄热式加热炉中的燃烧过程进行了模拟研究.比较分析了影响炉膛内气流温度、流场以及烟气质量分数分布特征的主要因素.结果表明:当天然气和空气的预热温度都不变时,改变天然气和空气射流间的夹角,会影响炉膛内的温度分布,炉内的最高温度几乎呈线性降低,炉内平均温度呈二次曲线变化先增大后减小.当天然气和空气射流间的夹角为35°时,炉内表面和钢坯表面温度比较均匀,并且NO生成量少,对提高钢坯的加热质量和降低环境污染均非常有利.     

空气幕对厨房内PM2.5控制效果的模拟与分析

厨房烹饪是民居室内PM_2.5污染物的重要来源,为对其进行有效控制,提出了空气幕送风方式。建立厨房物理模型,使用Fluent软件对厨房内的气流组织、温度分布和PM_2.5浓度分布进行了数值模拟。研究了空气幕对厨房内PM_2.5和热流的控制效果,并对3种射流速度进行对比分析。研究结果表明：空气幕射流气流对烹饪区域产生了很好的包裹效应,可以阻隔PM_2.5的扩散和热流的蔓延;可使厨房内PM_2.5排除率提高到44%~75%,平均降温1~2℃。当空气幕射流速度为0.6 m/s时,控制效果最佳。研究结论可对厨房PM_2.5污染的防治提供参考,为空气幕送风系统的研究提供模拟数据和理论依据。     

吹吸气流控制粉尘试验与应用

论述了吹吸式通风在工业中使用的优越性和可行性,通过理论分析及大量试验,寻求出合理的流量比,研究了影响吹吸式通风的多种因素,认为鸭嘴形多喷口具有较好的气流出射角,形成的气幕扩散角和气幕厚度亦较小,吸风口增加挡板改变了吸气流场的分布,合适的挡板对污染气体的控制有利．     

自由下落非均一粒径颗粒流的流场特性

利用DPM-CFD模型对非均一粒径颗粒流自由下落过程中气流速度的分布规律、颗粒的扩散和运动特性进行了研究,模拟结果与实验及理论吻合良好.研究发现,空气在轴心处形成射流,其周围有漩涡产生;气流速度沿径向先减小后增加,之后再次呈现下降趋势,在轴心处速度最大,且沿轴向增加;颗粒物浓度沿径向减小,扩散半径随粒径减小而增加;随着颗粒流的下落,颗粒速度的增幅由快到慢,逐渐趋于平缓;在小颗粒中混入大颗粒可使小颗粒沉降速度减小.     

深部开采矿井通风系统降温效果分析

目的 模拟深部开采矿井井下高温环境,分析机械通风不同送风参数下的降温效果,确定出最佳送风参数,为深部开采矿井通风系统的设计提供理论依据.方法 利用Fluent软件进行数值模拟,竖井壁面温度根据地温变化特点利用UDF编程确定,测定自然通风时矿井内的温度分布、风速大小,分析在深部开采矿井机械通风不同的送风速度、送风温度下,井下的降温效果,确定出最佳送风参数.结果 当深采矿井送风风速为4 m/s,送风温度为15℃时水平巷道内的温度能够降到28℃,满足矿山安全规程规定.结论 深采矿山开采深度为1000m,巷道长度为60 m时采用竖井机械通风能够实现井下高温环境的有效控制.对更为复杂的矿井,可以考虑采用细水雾和机械通风联合降温的方法,还可实现粉尘的综合防治.     

住宅室内空气污染物排放的三维大涡数值模拟

为改善自然通风方法驱除室内空气污染物的效果，对开窗换气时室内空气污染物排放规律进行了研究.采用Fluent 6.1计算软件，用大涡模拟方法(LES)对整套住宅在自然通风时室内空气污染物排放过程进行了数值模拟，根据不同的房间类型及通风口布置方式设置两种工况，得到了流场和污染物质量分数场数据.数值模拟结果表明：自然通风时流场中的回流区显著影响换气效果.与单开口房间相比，多开口房间内流速较高，回流区较小，其污染物稀释速度为单开口房间的4~10倍.将单开口房间变为多开口房间、减小和破坏多开口房间回流区可有效提高换气效果.     

Numerical simulation on influence of jet angle on jets characteristics in flowing ambient fluid

Based on the stress-algebraic model,the turbulent buoyant jet with variable density was studied by the relation between density and concentration.A simple expression for buoyancy coefficient was proposed.The governing equations of turbulent buoyant jet with variable density were closed by introducing the expression of β and the relation between density and concentration.Numerical results for the jet axis with density difference agree well with experimental ones.By finite volume method,the 2-D vertical jet's flow field with different jet angles was studied.The analysis of the relation among the vortex center,the position of separation point and jet angles shows that the circumfluence field is the largest when the jet angle is 90°.The area turbulent kinetic energy kA is proposed and the relationship between mixing intensity and jet angles is analyzed based on it.Results show that the jet angle of is the optimum condition for jet water mixing with environment water;and the reduced rate of difference between the centerline density of jet and the density of ambient water is the largest at the jet angle of 90°.     

淹没射流流场演化过程研究

摘要：采用大涡模拟方法（LES）研究了淹没射流紊动流场的演化过程,分析了速度、压力、涡量的演化规律和它们之间的内在联系。研究发现,压力场等值线呈一簇簇同心圆分布,沿射流轴线方向圆心高压和圆心低压交错分布,随着射流的进行,同心圆随射流下移并伴有变形、分裂、融合等现象;分析速度场发现射流轴线处存在高速流体团脱落现象,在固定点处的速度和压力大小有很好的负相关关系;分析涡量场发现涡旋的摆动造成了射流主体的摆动,涡旋的存在导致了压力场圆心低压和圆心高压交错分布的现象。     

污水泵站格栅间排风口布局及气流组织优化数值研究

污水泵站格栅间恶臭气体的扩散严重影响周围居民的身体健康和人居环境. 运用Fluent软件对格栅间不同送风口送风状态下室内的气流组织进行数值模拟,并考虑在格栅开口有污染物不断释放的条件下,分析送风系统对污染物扩散的影响,找寻一种用于格栅间排风系统的最优通风方式. 研究表明,现有的送风方式均会引起格栅内气流组织的剧烈扰动,造成格栅内二次污染. 在所有送风口共同作用下,室内污染物NH₃的扩散强度大于H₂S,送风系统对室内污染物的扩散产生更大的负面影响. 与自由流出口相对的送风口送风方式对室内气流组织的干扰小,送风路径中污染物较少,对保持室内新风非常有利.     

方柱绕流对污染物扩散影响的试验

建立透光率-COD浓度-污染物浓度三者之间的关系,通过试验初步研究了方柱绕流对污染物扩散的影响,试验结果表明:1)方柱绕流情况下,污染物纵、横向扩散均受到影响,横向扩散强度减缓,纵向扩散在方柱上游受到阻滞,扩散强度减小,下游受尾迹影响、旋涡的发展,扩散运动加强(方柱中心线处变化最大);2)相同情况下,流量越大,方柱绕流对污染物扩散影响幅度越小;3)污染物扩散受方柱绕流影响变化规律与水流紊动强度受方柱绕流影响变化规律一致.     

气冷涡轮叶栅流场结构的实验研究

叶片前缘逆主流喷射冷气使得吸力边或压力边附近出现明显的多射流卵型涡复合涡系。随距喷射点距离的增加,冷气射流与主流的掺混加强,涡系强度减弱,沿叶高分布变得均匀。压力梯度及通道涡对锅系的发展也有一定的影响。     

基于某信息机房地板空调送风的数值模拟

采用C F D软件对某信息机房的地板空调送风系统进行数值模拟与计算,结果表明:该信息机房的温度分布比较均匀,大部分区域为295~296 K;机房内部气流组织较好,不存在明显的漩涡区和通风死角,符合信息数据库室内空调的设计要求。由此证明,采用地板空调送风系统对信息机房进行供冷,可有效改善信息机房局部过热问题,可供类似信息机房的空调设计参考。     

异形喷嘴内部流场的可视化研究

运用Fluent软件对圆形喷嘴、正三角形喷嘴和正方形喷嘴的内流场进行三维仿真模拟。仿真结果表明:喷嘴形状对喷嘴的内流场有较大影响,喷射速度呈现由几何中心向喷嘴壁面逐渐衰减的趋势;随着入口压力的增加,异形喷嘴轴心速度衰减比圆形喷嘴慢,正三角形喷嘴速度衰减最慢。     

绕流线型回转体通气两相流动的非定常特性

为深入了解通气两相流的流场结构及水动力特性,在循环水洞中利用高速全流场显示技术及六分力天平测量技术,对绕流线型回转体通气两相流动的非定常特性进行实验研究.结果表明:弹身区域流场呈均匀分布的水气两相混合状态,流动稳定,非定常特性不明显;尾部区域流场较为紊乱,非定常特性明显,尾部空泡涡的周期性脱落引起模型阻力系数出现周期性脉动现象.绕流线型回转体通气两相流动的非定常特性与雷诺数及通气率有关.通气率的增加可降低由于尾部空泡涡的脱落而引起的阻力系数的波动幅度,而对尾部涡的脱落频率无明显影响;随着雷诺数的增加,由于尾部空泡涡的脱落而引起的阻力系数的波动幅度减小,尾部涡的脱落频率增加.