常规岛主厂房通风换气方案的研究

运用雷诺平均法(RANS)对典型工况下核电站常规岛主厂房内的气流组织进行数值模拟,得到了不同条件下主厂房的通风量、工作面温度以及排风温度.通过分析4种不同通风方式的通风量和室内温度分布情况,提出了一种节能的多元通风优化方案.结果表明:数值模拟与试验测量获得的温度场基本吻合;当采用自然进风与机械排风相结合的通风模式时,各层工作地带的温度能够满足室内热舒适性要求.该方法为类似工程通风换气方案的优化设计提供参考依据.     

内燃机热泵隔声装置及通风技术

针对内燃机热泵机组运行发热量大、噪声频谱特性复杂的特点,设计了一种安装在发动机和压缩机上的带通风系统的隔声罩来降低中高频噪声,对低频噪声设计了双室抗性消声器进行降噪．为了解决隔声罩内部设备散热导致的罩内温度升高问题,详细推导和计算了罩内通风量,设计了罩内的气流形式,模拟了罩内的空气温度场和速度场,得到了该通风方案能够及时有效地排出隔声罩内热量的结论．实验研究了安装带通风系统的隔声罩和双室抗性消声器之后内燃机热泵系统的噪声问题,结果表明,隔声罩和双室抗性消声器配合使用能够使本实验样机的噪声有大幅度的下降．     

受限CO射流扩散规律的数值模拟及其工程应用

结合某发动机试验室的具体情况 ,对受限CO射流扩散规律进行了三维数值模拟 ,分析了通风量和送风温度对于CO扩散的影响 ,结果表明通风量对CO扩散的影响要远远大于送风温度对其的影响 .基于数值模拟结果对某发动机试验室通风系统进行优化设计 .     

热害矿井气流与围岩热交换的数值模拟

为了研究热害矿井中的气流与围岩热交换问题,基于热力学理论建立了气流与围岩热交换的数学模型,并采用METLAB对数学模型进行求解。计算和实验对比结果表明,在通常情况下闹岩中温度场和温度矢量的分布是对称的,气流速度会明显影响温度的分布．但不会改变温度场的对称分布状态。巷道的温度会随着气流速度的增加而降低,但并没有急剧减小,因此风速的确定应与矿井通风相结合。     

寒冷地区民用住宅冬季自然通风数值分析

为研究不同开窗通风模式对寒冷地区冬季室内环境参数的影响,采用CFD中的Realizable k-ε模型对兰州地区某住宅在考虑非稳定传热情况下的室内流场、温度场、热舒适性进行了数值分析,得到了既保证室内采暖温度要求又改善了室内空气品质的三种冬季自然通风模式。比较了三种通风模式下不同房间内的流场、温度场的分布特征。对不同通风模式下室内热舒适性的评价结果表明:室内整体上偏凉。     

送风方式对空调室内环境和系统节能性影响的试验研究

比较了混合通风、置换通风、地板送风和碰撞射流通风这4种送风方式的特点,利用试验方法实测了这4种方式下空调房间的室内温度、气流速度和CO2质量浓度分布,讨论了室内热环境特点的异同,对比分析了4种送风方式下室内热舒适性、污染物分布特征,并对送风能量利用情况做了估计.     

一种光伏一热通风装置的热特性试验研究

提出一种新型的光伏/热通风装置,利用CFD仿真对比分析了底板进气和侧板进气两种不同形式下装置内温度分布情况.试验结果表明底板进气可有效降低装置内最高温度,并使装置内温度分布更加均匀.对新型光伏-热通风装置进行了室内稳态试验,通过改变加热功率、风速及底板通风孔个数,分析不同工况下装置的热特性.结果表明:出风口温度和装置内最高温度随着加热功率的增加而增加,但装置热效率随着加热功率的升高而降低,减少底板孔数后装置内温度分布更均匀;定加热功率试验表明风速越大装置效率越高.此基础上对新型光伏-热通风装置进行室外实际天气条件下性能试验.结果表明装置对空气的加热功率变化趋势与辐照度的变化趋势接近,整个装置在中午时热量利用率最高.      

配电房温度场分布模型与优化设计研究

构建了配电房室内装置的温度场模拟计算模型,根据传热学原理建立其温度场控制方程,以重庆某小区配电房为例,采用有限元法计算了配电房室内现有通风设施下配电房内温度场分布;在此基础上研究了配电房室内干式变压器和高压开关柜的最佳摆放位置,提出消除噪声的措施。     

微小型发动机气缸温度场及热变形的三维有限元分析

为了计算微小型发动机的热负荷,提出了对其气缸体进行热分析的方法。通过理论计算确定热边界条件,建立三维有限元模型对温度场进行数值计算;利用热成像和红外技术测量气缸温度场,以试验数据和计算数值之差为依据反推得到准确的温度场,并在此基础上计算气缸热变形。以排气量为0.33cm3的微小型发动机为例计算其热负荷,分析结果表明:排气窗口使得气缸温度场和热变形发生非轴对称性突变;由于高转速的强冷却效果,11000r/min时温度和变形达到最大值;高速冷却气流和大的散热面积与容积之比提供了良好的冷却效果,同时也降低了热效率。     

夜间通风实验及计算研究

将夜间通风视为阶段性通风,利用自然通风室内温度计算方法,得到求解夜间通风建筑室内温度的求解模型.对两房间进行夜间通风实验,监测室内温度,比较了换气时间及夜间通风换气次数对夜间通风效果的影响.利用夜间通风室内温度计算模型对实验工况进行计算,将实验测试温度与数学分析数据进行了比较,结果显示两者较为吻合,证明该夜间通风室内温度计算模型具有一定的工程适用性.     

试验与仿真相结合的发动机活塞热负荷分析

借助硬度塞温度测试、数值分析手段,结合对改进前活塞的温度场和热应力的计算,对发动机改进后活塞的热负荷状况进行评估.通过计算活塞传热边界条件,利用有限元分析软件,对活塞进行温度场计算,然后利用试验实测数据对其进行标定,在计算误差小于5%的情况下,得到改进前与改进后活塞在A工况和B工况下的温度场分布,最后进行了对应工况的热应力计算.结果表明在相同工况下发动机改进后活塞最高温度均比改进前活塞低,最大热应力比改进前活塞小.在改进前活塞满足热负荷要求的前提下,改进后活塞满足热负荷要求.     

不同空调环境下鼻腔内环境的数值模拟

为了研究不同空调环境下的吸入气流对鼻腔温湿度调节功能的影响,了解外界环境的变化对鼻腔内环境变化的影响,根据健康人体CT扫描切片重建3D鼻腔模型,利用Transition SST湍流模型和组分输运模型进行数值计算,分析了不同室内空调环境下人体鼻腔内环境的分布规律及其对鼻腔温湿度调节功能的影响。通过数值计算得到了鼻腔内详细的气流速度场、温度场、相对湿度场分布,结果显示在温湿度分别为18℃/30%、24℃/50%和28℃/70%的典型空调环境工况下,较为低温低湿的空调环境使鼻腔内部存在更大的低温干燥区;18℃条件下鼻腔内环境有63%的区域温度低于33℃;18℃/30%RH条件下呼吸蒸发水量是28℃/70%RH下的1.73倍;在咽部出口处吸入气流基本能被调节至满足进入下呼吸道的条件。可见室内空调工况对鼻腔内环境存在影响,较低湿度和温度的室内环境增加鼻腔调节负荷;本文应用的数值模拟方法可以较为准确且快速地模拟人体鼻腔内的气流及热湿交换,可应用于不同环境对鼻咽功能结构影响的量化评价及辅助临床评估诊断。     

发动机温度载荷响应仿真方法研究

该论文基于有限元方法对发动机降温过程进行了瞬态温度场仿真计算,确定了发动机在降温过程中达到温度平衡的时间,为发动机保温试验提供数据支撑。另外,发动机降温之后再进行升温,由于壳体和推进剂的热膨胀系数不同,在药柱内产生了热应力和热应变,该论文对该过程药柱的应力、应变分布进行仿真研究,为发动机温度梯度试验提供数据支撑。     

两种通风模式下的畜禽养殖场所内环境场模拟研究

农村禽畜的生存环境对畜禽健康和生产性能的影响很大.其生存环境一般由空气的温度、湿度、气流速度和太阳辐射等温热因素综合而成.畜禽养殖场所内的空气流动状况对畜禽生存环境有重大影响,并且直接影响其他因素作用的发挥.该文利用计算流体力学的方法分析了在风机进口走廊出口条件下畜禽养殖场所内的速度场和温度场的分布情况,并着重对比了两种通风模式下的环境场内的状况.研究结果将为禽畜养殖场所的通风设计提供理论依据和指导.     

室内通风系统气流噪声预测方法的改进

管道气流噪声是室内通风系统中的常见问题．由于后期改造十分困难，在设计阶段对由管道内障碍物等因素产生的气流噪声进行精确的预测计算是非常必要的．目前已有一些管道气流噪声预测的基本方法，但是很多预测手段都基于传统声学测量得到的数据．笔者近来不依赖于传统的测量数据，研究了运用计算流体动力学理论对管道内气流噪声进行预测的可行性，文中讨论了采用该方法遇到的问题以及近期在采用计算流体动力学计算气流噪声方面的研究工作。     

紧急制动工况下汽车通风盘式制动器瞬态温度场分布的研究

以某乘用车前轮采用的通风盘式制动器为研究对象,建立其热-结构耦合的3维有限元分析模型.在此基础上采用直接耦合法对该通风盘式制动器在紧急制动工况下的瞬态温度场进行仿真分析,获得整个通风式制动盘和摩擦片在紧急制动过程中温度场的分布情况及变化特性.结果显示:在整个紧急制动过程中,制动盘温度场的分布不是轴对称的,其在径向、周向及轴向3个方向上均存在着一定的温度梯度; 制动盘的最高温度出现在1.91 s,最高温度为227.1 ℃.同时对该通风盘式制动器进行了与仿真分析相同制动工况下的台架试验,所获得的实验结果与仿真计算结果基本一致,从而验证了仿真分析的有效性,为通风盘式制动器的设计及优化提供了理论基础.     

某发动机喷管内流动与换热的瞬态模拟

为准确预测发动机喷管内部的流动及传热特性,以Navier-Stokes方程、重整化群(RNG)k-ε湍流模型为基础,借助计算流体力学软件Fluent对喷管内流场及温度场进行了瞬态数值模拟。计算结果表明:发动机燃烧初期,喷管内燃气呈亚音速状态流动,喷管整体温度还比较低;随着时间的推移,喷管内开始出现激波,燃气的速度突然降低,温度突然上升,由于激波的影响,气流在激波下游形成低速高温区域;随着燃气的膨胀,激波逐渐移出喷管,喷管内燃气呈超音速状态流动,喷管整体温度较高。研究结果可为喷管的设计及优化提供一定的参考。     

动力舱通风冷却性能仿真及其影响因素分析

针对某型直升机动力舱通风冷却系统,提出了一种简化的基于旋翼下洗流的动力舱通风冷却性能计算方法,利用商业CFD软件,计算了悬停状态下动力舱通风冷却系统性能,分析了湍流模型、旋翼下洗流以及发动机散热率等因素对动力舱温度场和排气引射器性能的影响.结果表明,不同湍流模型预测结果差别不大,旋翼下洗流和发动机散热率对动力舱通风冷却性能影响较大,研究结果为进一步研究飞行状态下动力舱通风冷却性能打下了基础.     

节能型热通道光伏幕墙热气流计算与实验研究

 分析了太阳能电池的转换效率受工作环境温度的影响变化规律。研究了双层幕墙在强迫通风及温差作用下所引起的热气流流动状态和规律,建立了相关的流场和温度场状态方程组,并计算了双层玻璃幕墙夏季热气流对建筑和太阳能电池组件的降温性能。最后完成了节能型热通道光伏幕墙的一个实体模型试验,并和计算结果加以对比分析。     

办公室不同通风方式效果模拟与分析

目的研究夏季办公室置换通风、侧送风和混合通风的特点及效果,探索不同通风方式对室内空气品质和热环境的影响,设计有效的办公室通风系统,创造良好的室内环境.方法利用Airpak软件对置换通风和侧送风进行模拟计算,得出了两种送风方式下室内温度场、速度场以及PMV-PPD指标分布.结果侧送风形式下,空调送风运动轨迹呈抛物线分布,新风抛物线以下工作区域温度较低,主要分布在24~28℃,在人体经常活动的范围内速度大小为0.25 m/s,PMV-PPD指标接近于0.置换通风热力分层,温度自下而上升高,工作区内风速为0.096 m/s,温度为26℃,PMV-PPD指标小于侧送风形式的PMV-PPD指标.混合通风工作区温度分布比较均匀,为28℃左右,但是工作区风速较高,为0.6 m/s.结论办公室采用置换通风方式活动区空气品质好,既能营造良好的工作环境又可利用空气自身浮升力达到节能目的,是一种理想的通风方式.