三面风幕式抽油烟机的性能研究

提出了一种三面风幕式抽油烟机装置,在实验室搭建实验台,通过流场可视化实验和示踪气体浓度测量,确定了合适的风幕运行参数,并测量了人员呼吸区浓度和排烟浓度,计算了时间加权平均浓度和油烟捕集效率.结果 表明,风幕能有效阻隔包括人员走动在内的各种干扰,开启风幕时的人员呼吸区浓度远低于不开启风幕时,油烟捕集效率至少提高22％.     

MTF与隐式有限元结合的数值模拟效果

多次透射公式(multi-transmitting formula,MTF)是一种应用性较广的局部人工边界条件,对于求解近场波动问题中的波源问题,MTF与隐式有限元相结合,波源振动是以集中荷载的方式施加在计算模型中间地表面上的一个作用点处。采用简单的空间内插方法实现高阶MTF。最后通过有限元数值模拟实验比较和讨论高阶与低阶透射边界数值结果的精度和稳定性。结果表明:对于一阶MTF,数值结果不易发生振荡失稳和漂移失稳;二阶、三阶、四阶MTF,数值模拟的结果易发生漂移失稳和振荡失稳,且随着N的增大,数值模拟的结果精确度越高,N越大,振荡失稳和漂移失稳出现的越早,失稳的程度越厉害,需要相应的抑制参数值也越大。     

基于CFD的建筑风环境及油烟排放数值模拟研究

在工程建设之前,对风环境进行模拟能够很好的避免空间规划和风场分布方面的不足以及不利因素的影响。本文运用fluent软件对某一建筑区域的风环境进行了数值模拟。模型计算区域的网格划分采用具有良好适应性的非结构化四面体网格,并采用标准k-ε模型,通过软件模拟给出了计算区域的风速分布图,以及污染物排放的轨迹图和污染物浓度分布图。最后从自然通风和行人安全性、舒适性,以及污染物排放对建筑区域内人员的影响等角度,对模拟结果进行了讨论和分析。     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

喷雾降温效果影响因素的数值模拟分析

采用计算流体力学软件(Fluent)对室外空间喷雾降温过程进行了数值模拟,在不同环境风速、喷雾压力、喷嘴流量工况下,模拟模型区域的温度场、速度场、相对湿度分布。环境风速较小时,局部区域降温幅度大,范围窄,温度梯度大;环境风速增大使液滴飘散效果更好,虽然降温幅度减小,但降温区域分布更广,温度分布更均匀。环境风速较小的地区,可以减小单个喷嘴流量,缩短喷嘴布置间距,使喷嘴作用范围内温度分布更加均匀。环境风速较大的地区,宜适当增加单个喷嘴流量并增大下游喷嘴间距,利用环境风速使液滴飘散。此外,在环境风速较大的情况下还可以适当降低喷嘴高度使人员可感知区域的温降增大。在相同环境风速下,喷雾压力对降温范围与降温幅度的影响较小,可适当降低喷雾压力,以提高喷雾系统运行的经济性。     

建筑物帷幕注浆加固效果的数值模拟分析

通过广州某地铁车站的施工对周边既有建筑物影响的三维数值模拟分析，探讨了地表钻孔帷幕注浆对既有建筑物的保护作用。实践证明，帷幕注浆起到了阻隔地层变形及地下水渗流的作用，有效地减小了建筑物的沉降量及倾斜度，保证了建筑物的安全。     

通风墙体的通风效果分析与数值模拟

本文根据新型空心砌块构筑成居住建筑外墙后,空心孔洞上下贯通的特点,提出了利用其中的一个空心孔洞作为通道,利用经常开启的厨房和卫生间的排风机作为动力,对室内进行通风的技术途径,并用CFD手段对某一典型房间的通风效果进行模拟。从模拟结果分析,通风效果良好,可有效解决城乡室内空气环境恶化问题,达到节能的目的。     

数值模拟分析

数值模拟分析,是指以电子计算机为工具,结合数值计算和图像显示的方法研究自然界和工程的各类问题. 例如港口防波堤平面布置的数值模拟,通过计算波浪传播效应,并将结果显示在屏幕上,可以清晰、形象地看到波浪折射、绕射等传播变形的细节.另外还可模拟航道和港池对港内波高分布的影响、潮流的环流位置、泥沙冲淤在建筑物周围引起的海床变形的详细情况等.     

基坑工程地下水回灌控沉数值模拟

针对回灌井回扬抽水引起基坑周围地面沉降问题,开展了双回灌井组合回灌控沉的数值模拟,研究了双回灌井的开启顺序及开启时间差对沉降控制效果的影响,并提出合适的主、副回灌井开启原则,以为工程设计提供参考。     

地铁车站火灾烟控模式的数值模拟

针对设有屏蔽门的地铁车站中部发生火灾的最不利情形，模拟了自然排烟和机械排烟模式下的烟气扩散情况，给出了烟气的温度场和浓度场，考察了该车站现有机械排烟系统的排烟能力。对车站轨底排烟系统关闭模式进行了模拟，认为该模式更有利于人员安全疏散。     

凹廊式高层建筑火灾烟气蔓延数值模拟分析

以某火灾事故建筑为原型,运用FDS模拟凹廊式高层建筑火灾的蔓延过程,对比室外凹廊处和室内起火的条件下烟气蔓延情况,分析凹廊处起火烟气蔓延速度、温度、遮光率和烟气的质量浓度等参数的变化以及有无主导风向对火灾蔓延的影响。结果表明:烟气垂直方向蔓延速度表现为距离着火点越近速度越快;有凹廊设计的高层建筑更易形成"烟囱效应",加速火势蔓延,应提高凹廊处耐火限度,增加防火、防烟设施;凹廊式建筑设计施工中应对主导风向的下风向一侧提升耐火限度。     

氯离子侵蚀下扶壁式挡土墙承载能力数值模拟分析

扶壁式挡土墙作为一种钢筋混凝土构件,在使用环境中易受到来自大气的有害物质的侵蚀,造成结构承载能力下降。本文以Fick第二定律为描述方程,采用有限元数值模拟方法模拟了氯离子在混凝土中的渗透以及钢筋锈蚀的历程,从而得到钢筋混凝土结构承载能力的变化。同时以某串补站工程扶壁式挡土墙设计案例为对象,研究了其在设计使用期内结构各断面的弯曲承载能力,为其结构设计和优化提供一定基础和依据。     

海上平台高压油浸式变压器爆炸数值模拟分析

海上平台电力变压器是电力系统中重要的枢纽设备,一旦发生爆炸故障将严重影响平台的正常生产运营,造成重大的经济损失,因此,确保海上平台变压器的安全可靠运行至关重要。本文对某生产与岸电共建平台的高压油浸式变压器进行了爆炸数值模拟分析,采用FLACS软件对共建平台进行了3D建模,分析了变压器一次爆炸及二次爆炸全过程,根据计算结果可知,发生爆炸后变压器室内房间的最大超压为0.073 MPa,变压器门的最大超压为0.071 MPa,会对平台生产设施造成一定影响。为降低变压器室内爆炸超压,对原设计方案进行优化,在油浸式变压器间增加泄爆区域,经数值模拟分析可知,增加泄爆通道后,房间爆炸超压明显降低,降至0.014 8 MPa。为进一步提升海上平台整体的安全性能,对油浸式变压器间进行了抗爆设计,抗爆载荷为0.015 MPa,大大降低了爆炸超压对周边油气设施的影响。     

火墙式火炕内烟气流动特性数值模拟分析

对比火墙式火炕和传统火炕内部烟气流动特性、烟气温度分布、炕面温度分布,分析两种炕体结构的热工性能,并为农村火炕的进一步优化设计提供理论依据。利用火灾动力学模拟软件FDS5．3应用大涡模拟方法的场模型、辐射模型模拟分析传统火炕和火墙式火炕的炕面温度、炕内烟气温度分布与烟气流动特性,得到相关云图和温度分布。火墙式火炕的炕面温度比传统型火炕炕面温度高10℃左右,向室内散热量大,在炕火墙和灶同时工作时,炕头中心温度达到85℃。火墙式火炕的炕体结构优于传统火炕,但仍然存在炕头过热的问题,有待进一步优化。     

分离卸荷式板桩码头数值模拟与分析

利用有限元软件对分离卸荷式板桩码头结构形式进行数值模拟。结果表明,荷承台的设置对分离卸荷式板桩码头影响较大,可为工程实际提供一定的依据。     

筛板洗选效果的数值模拟研究

选用雷诺平均Navier-Stokes方程,采用标准κ-ε模型,定义专门的边界模型条件,运用流体分析软件对圆弧波浪式筛板和直条式筛板的洗选过程分别进行数值模拟,得出了原煤颗粒入流速度为2m/s时,两种筛板在洗选过程中的速度分布图、密度分布图,根据模拟结果分析,对传统的直条式筛板进行优化设计,设计出圆弧波浪式筛板并进行工业性试验,与传统的直条式筛板的透筛物和分选效果进行比较,比较结果表明圆弧波浪式筛板在筛选效果上比直条式筛板更具有优越性,同时也验证了湍流模型选取的合理性。     

某悬挂式球幕影院消防设计数值模拟分析

某悬挂式球幕影院建筑上下连通的荧幕区设置消防水炮系统。根据各功能区可燃物分布和消防设施设置情况,针对飞船观看区发生机械座椅火灾设置不同火灾场景进行数值模拟分析,结果表明:人员可用疏散时间主要受能见度影响;此类建筑中机械排烟系统重要性大于自动喷水灭火系统;即使自动喷水灭火系统于机械排烟系统均失效,火灾也不会通过热辐射的方式蔓延;在确保装修材料为不燃性材料的情况下,此类建筑上下连通的荧幕区可划分为同一防火分区。     

数值模拟分析自然对流对管壳式相变蓄热装置熔融过程的影响

随着能源优化配置和清洁供热的需求越来越高,提高固液相变蓄热的换热效率成为相变蓄热中的重要问题,特别是自然对流影响。本文运用数值模拟方法研究了水平单管管壳式的Ba(OH)2·8H2O蓄热装置中自然对流与无对流对其熔融过程的影响,对熔融过程相界面进行了详细的描述。结果表明,在熔融过程中,对流传热在5min～30min内成为传热主导方式,较高温度的液相材料上升,而较低温度的液相材料下降,从而产生循环对流,使上部区域相较于换热管下部区域先熔融,自然对流加速换热管中上部区域换热效率,但对下部区域换热效率影响较小。总体来说,自然对流使相变材料熔融时间缩短19.23%。     

某山区公路岩质边坡开挖效果数值模拟分析

通过数值模拟计算软件模拟某山区公路岩质边坡开挖后边坡应力、应变及变形破坏的情况,体现了开挖卸荷、断层、覆盖层对开挖边坡稳定的影响以及易发生变形破坏的部位;数值计算结果也为边坡开挖施工预加固提供参考。     

不同加固手段下滑坡治理效果的数值模拟分析

采用数值计算手段,对不同治理方案下三明某滑坡变形和稳定性进行对比研究,结果表明,数值模拟可得到与现场大致类似的宏观现象,在抗滑桩、锚索抗滑桩、锚索抗滑桩+后缘锚杆这三种加固方案下,边坡安全系数由加固前的0.98分别提高至1.16、1.23和1.35,边坡的最大水平位移可分别比治理前减小46.7%、49.9%和70%,说明抗滑桩在该滑坡治理中的可靠性,同时也说明了在后缘额外设置锚杆,可更为有效地对该边坡进行加固。