通风方式对室内热舒适性影响的数值模拟

室内的热舒适性直接影响着人们的健康和工作效率。针对该问题,采用计算流体力学(CFD)方法,选用零方程模型对空调系统下送上回、上送上回、上送下回三种通风方式进行模拟研究,并对温度场、PMV、PPD、空气龄的模拟结果进行分析比较。研究结果表明:和其它两种通风方式相比,上送上回通风方式室内工作区最低气温都在25℃以上,最高气温基本上在28℃以下;在工作人员呼吸平面处空气龄在700s左右,该区域的PMV和PPD分别为0.8和22%左右,可以获得较好的热舒适性。     

除尘器新型褶式滤筒的结构优化及系列化设计

以新型褶式滤筒为研究对象,选取滤筒褶数N_2、褶夹角θ、褶高h、过滤风速v为影响因子,除尘器压力损失为响应值,基于响应曲面法分析影响因子对压力损失的影响,建立滤筒除尘器压力损失的预测模型并得到滤筒褶皱结构最优参数。以滤筒内径D、筒体高度D_1为标准尺寸,依据相关国家标准设计滤筒筒体部分;以锥体高度D_2、锥体上圆直径D_3为系列尺寸,利用尺寸变化法设计锥体部分;通过Access软件建立滤筒产品数据库。结果表明:当θ=5.2°,N_2=50,v=0.01 m/s,h=0.035 m时,除尘器压力损失最低;当D_1=1 000 mm,D=320 mm时,D_2和D_3最佳值分别为600,130 mm,故采用D_2/D_1=0.6,D_3/D=0.4的比值设计相应滤筒锥体系列。     

电除尘器改造为滤筒除尘器的可行性分析

结合将电除尘器改造为袋式除尘器的原理和存在的缺点以及滤筒除尘器的工作原理和特点,从技术性能方面对电除尘器、袋式除尘器和滤筒除尘器进行对比分析,说明滤筒除尘器不仅在将电除尘器改造为滤筒除尘器上具有技术可行性,而且比将电除尘器改造为袋式除尘器更具技术优势。并对袋式除尘器和滤筒除尘器进行经济性对比分析,说明滤筒除尘器的日常维护费用和运行费用均要低于袋式除尘器,从而进一步证明了用滤筒除尘器取代袋式除尘器,将电除尘器改造为滤筒除尘器是可行的。     

基于网格冻结法颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响

为研究不同操作条件下颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响,采用计算流体动力学中的网格冻结法来处理运动边界,使动态边界计算问题简化成固体边界问题,利用该方法定性地描述纤维介质表面颗粒的沉积形态,并利用数值模拟的方法计算不同斯托克斯数St、不同沉积颗粒数和不同颗粒沉积形态下纤维介质的过滤效率。研究结果表明：在一定范围内增大St可以显著增加纤维介质的过滤效率;颗粒在纤维表面的沉积有利于提高纤维的过滤效率,并且在颗粒沉积的初期作用显著,而在其沉积的后期,过滤效率增幅相比初期会大幅降低并呈平缓趋势;同时,与迎面过滤颗粒有较大接触表面积的沉积形态,有利于纤维介质对颗粒的捕集。     

微细颗粒物在过滤介质中过滤特性的CFD-DEM模拟

基于CFD-DEM(离散单元法)方法模拟了微细颗粒物在纤维过滤介质中的气-固两相流动特性,模拟时,充分考虑了颗粒群组成、粒径分布、颗粒间及颗粒与纤维间的反弹作用以及颗粒团聚等因素,分析了纤维过滤中颗粒群的运动特性和微细颗粒的沉积形式。结果表明:采用CFD-DEM模拟过滤介质的过滤过程以及微细颗粒在介质表面沉积过程和形式的方法是方便且可行的,模拟结果与前人的实验观测结果基本吻合;在过滤过程中,表面过滤的贡献较大,大部分的颗粒在介质表面即被捕集,进入到介质内部的部分粒径较小的颗粒经深层过滤作用而被捕集;大量的颗粒捕集是由颗粒-颗粒捕集机制来实现的;不同颗粒体系的颗粒群其过滤效果也有所差别,对于本文所研究的过滤介质模型,多颗粒体系的过滤效率比单一的颗粒体系的过滤效率高20%左右。     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴雾化特性的模拟

利用离散相模型对转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔内喷嘴的雾化特性进行模拟,分析了喷射角度、喷射压力、喷射流量及喷嘴水平间距等因素对雾化场索太尔平均直径(SMD)和蒸发效率的影响. 结果表明,在一定范围内随喷射角度增加,液滴在雾化场中的覆盖面增大,液滴驻留时间变长,蒸发效率增加,雾化场SMD减小,喷射角度大于60o时,SMD值减小缓慢. 随喷射压力增大,液滴蒸发效率增加,雾化场SMD减小,压力大于1.0 MPa时对SMD的影响较小. 随喷射流量增加,液滴蒸发效率减小,雾化场SMD增加,流量小于0.15 kg/s时,SMD增加幅度偏小. 两喷嘴水平间距越大,液滴分布面积越大,但对雾化场SMD影响较小. 在一定条件下,喷嘴间距约为800 mm时,截面速度分布较均匀.     

旋风分离器入口结构改进及其对“短路流量”的影响

常规切向进口旋风分离器的气流进入旋风分离器后必定要经过排气芯管外壁和筒体内壁之间,因此不可避免会使得相当一部分气流没有经过分离空间而直接从排气芯管底部排出(短路流量),这也是影响旋风分离器分离效率的重要因素之一。在前人工作的基础上,对旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角,并借助数值计算技术,分别对传统的和具有一定入口截面角旋风分离器内的三维流场进行了数值模拟,计算了芯管底部的"短路流量",结果表明:进口具有一定截面角可以明显减小芯管底部的"短路流量",这对改善旋风分离器的分离效率具有重要的实际意义。     

二氧化碳制冷系统毛细管的设计及实验研究

利用绝热毛细管内制冷剂流动特性的数学模型,在给定运行工况下,针对工质为二氧化碳的制冷系统用微元法编制了计算程序,模拟了二氧化碳毛细管内的流动曲线,得到毛细管流量与尺寸及进口压力的变化关系.搭建了小型二氧化碳跨临界循环制冷系统,通过实验研究,得出了该毛细管在不同的高压侧压力及气冷器出口温度下的流量特性曲线.将实验结果与模...     

不同入口截面角旋风分离器的分离特性

对常规旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角。利用计算流体动力学(CFD)技术对具有不同入口截面角旋风分离器的气相流场进行了数值模拟,比较了不同入口截面角时旋风分离器内部流场结构,并对不同入口截面角旋风分离器的压力损失和分离效率进行了实验研究。结果表明:进口具有一定截面角使得旋风分离器内部流场朝有利于颗粒分离的方向变化,可以有效改善旋风分离器的分离性能。在相同的入口风速下,随着入口截面角的增加,旋风分离器总效率和分级效率增加,而压力损失却减小。综合压力损失和效率随入口截面角的变化趋势,可以看出,在所研究的入口截面角范围,45°应是最佳的选择。     

不同排尘结构旋风分离器的分离特性

在欧拉-拉格朗日坐标系中对常规旋风分离器和两个不同直管长度旋风分离器内气固流动特性进行了数值模拟．模拟时气相场采用雷诺应力输运模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,并考虑气固两相之间的双向耦合．给出了不同排尘结构旋风分离器的速度、湍动能分布．对不同排尘结构旋风分离器的分离性能进行了实验研究．结果表明,底部加延长的直管可以使灰斗中气流的速度和湍动能得到较大衰减,能有效防止已分离颗粒的二次扬尘．直管内仍具有一定的分离能力,分级效率实验表明,加直管后旋风分离器分级效率有一定的提高．对于给定的旋风分离器,直管长度应有一最优值．