k-ε湍流模型对地铁环境的模拟分析

运用k-ε湍流模型对地铁环境内气流组织进行数值模拟.研究地铁环境内流场的分布规律,并与实验结果进行对照,两者基本一致.研究结果为地铁车站内气流组织优化设计提供依据,对改善地铁车站内人体热舒适环境有指导意义.     

普通病房飞沫污染物传播特性与评价

空调病房良好的气流组织能快速地排除室内病人产生的飞沫污染物,从而减小医护及陪护等健康人员的感染风险.通过文献分析给出人体呼吸活动产生飞沫的粒径、数目、速度和温度等基础数据,利用Fluent软件建立普通病房物理模型与飞沫污染物蒸发扩散模型,借助Fluent软件的开放接口UDF(用户自定义函数),编写描述病人呼吸与咳嗽产生飞沫的非稳态速度分布的UDF程序作为速度输入条件,模拟了普通病房在上送上回、贴附射流和上送下回3种典型的气流组织形式下,人体飞沫污染物的传播特性.模拟结果发现,3种气流组织病房中,粒径为0.1～3μm的飞沫在病人与健康人员呼吸区域个数浓度均最大,上送下回气流组织形式病房内健康人员呼气区域的飞沫个数浓度比上送上回低40％,比贴附射流组织形式低近70％,且通风效率更高、排除飞沫污染物的效果更好,建议普通病房采用上送下回气流组织形式以降低室内人员的交叉感染风险.     

空调房间气流组织的模拟研究

以中间侧送风、不回风的流场作为数值计算及实验研究的模型，在对数学模型及物理模型进行理论分析的基础上，对常规下的K－ε模型进行了修正，并运用K－ε紊流模型计算了空调房间的气流组织，用离散方法对边界条件进行了处理，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果证明运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，计算结果丰富并弥补了实验研究的不足。     

船舶机舱空间温度场速度场的数值模拟

分析机舱各设备向机舱的散热量,对机舱进行简化建模．采用k-e湍流模型对机舱空间的空气流动建立数学模型,采用交错网格法和迎风差分格式对方程进行离散,对代数方程的分离式求解采用SIMPLE算法．使用PHOENICS计算传热软件,得出了机舱空间的温度场、速度场的分布．利用CFD技术可以清楚直观地了解机舱空间在不同情况下的温度、速度分布,据此通过改变风量分配和风口的布置来设计出合理的气流组织,为机舱通风设计提供了依据．     

【主编特邀】——大型客机座舱空气环境质量研究

<正>专家点评:商用大型客机座舱的空气环境对乘客的健康和舒适非常重要.天津大学承担的国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目"大型客机座舱空气环境的关键科学问题研究"通过实验和数值模拟的方法对气流组织、气态污染物的传播以及座舱的热舒适和空气品质进行了基础研究.同时,针对座舱环控系统的优化设计方法、先进的环控系统及空气净化技术进行研究.项目的研     

大型客机座舱空调通风实验平台搭建及实验研究

为了研究稳态边界条件下大型客机座舱内空调通风气流组织分布,利用一架退役但功能完备的全尺寸真实MD-82型飞机建立了一个座舱空气环境实验测量平台.设计了恒温地面式空调机组为飞机座舱输送空调新风,该机组送风参数满足乘客热舒适性要求并保持恒定,同时飞机蒙皮外表面覆盖两层闭孔海绵保温材料,避免大气温度及太阳辐射对机舱内壁面温度的影响.设计了一套发热假人模型系统,用于模拟座舱真实人体散热情况下的空调工况.利用热球风速仪和超声波风速仪测量了机舱送风速度边界,利用标准水银温度计和热成像仪拍摄获得机舱热边界,为CFD模拟提供精确的边界条件.对送风条缝测量发现,机舱送风非常不均匀.     

空调硬卧车内气流组织的数值模拟研究

空调车内气流组织研究是车厢内热环境控制的基础，合理的车内气流组织可有效地改善乘客的冷热舒适性。采用k-ε湍流模型对25K型空调硬卧车内气流组织进行了数值模拟，研究了不同送风方式和送风参数下车内空气流场和温度场分布规律，并与实验结果进行了对照，两者基本一致。研究结果对于改善硬卧车内人体冷热舒适性提供了理论依据，对车内气流组织优化设计有指导意义。     

通信机房气流组织特性研究与空调冷量调配方案设计

为降低通信机房空调能耗,减少机房局部热岛效应,通过运用CFD（计算流体动力学）方法对通信机房空调气流组织特性进行了研究,在建立机房空调气流组织特性的数学物理方程的基础上,对其进行了数值求解,全面分析了送（回）风口、通信设备周边及通信机房多个断面的气流速度场与温度场,并对样本机房进行了实验测试与验证分析.实验验证表明数值求解结果与实测值基本一致,可见所建立的模型是正确的,数值求解的结果是可信的.最后,基于通信机房空调气流组织特性的数值求解结果以及样本机房的实验测试研究,对机房送回风的调配方案进行设计,从而优化机房内设备运行环境,减少机房冷量浪费,挖掘节能潜力.     

耗散修正湍流模型在有个性通风机舱气流模拟中的应用

针对机舱大空间与局部个性通风口之间的高比例尺度问题给舱内气流数值模拟带来的网格质量与数量挑战,通过引入适于个性通风口圆射流的数值耗散修正模型(MDR k-ε湍流模型),并采用合理的机舱网格尺度配比,实施了有温差单排机舱舱内气流流动特征的数值模拟.通过与实验对比,验证了模型的可靠性,进而数值探究了个性通风口射流作用对舱内气流和乘客舒适度的影响,为舱内颗粒污染物控制的进一步研究提供了基础.     

SPF级实验动物房气流组织与污染物分布的模拟分析

通过对SPF实验动物房内在空态、实验动物笼架横置和竖置等几种情况下的气流组织的模拟 ,分析了各种气流组织的具体特征 ,并比较了他们之间的优劣 ,同时还模拟分析了气流组织和室内污染物之间的关系 ,就如何优化实验动物房内的气流组织得出了相关结论 ,并提出了建议     

客机座舱新型个性座椅送风系统的数值仿真

舒适性是大型客机的关键要求之一,座舱气流组织分配设计是否合理对乘员舒适性和健康性有直接影响.但是座舱传统的混合送风方式很难达到人们对舒适和健康的要求.为此,提出了一种新型的个性座椅送风方式,主要针对乘客对热舒适性和健康性的要求.个性座椅送风方式在乘客座椅的扶手处和座椅底部分别布置了风口.采用的座舱几何模型为3排单通道满员模型,计算方法采用目前广泛应用的计算流体动力学（CFD）数值仿真模拟方法,计算模型为RNG k-ε湍流模型.通过数值模拟方法得到两种送风方式下的速度场和温度场,进而得到多个舒适度指标.研究表明,个性送风方式可以提高乘客呼吸区域的空气质量,降低乘客周围的风速,使人体周围温度控制在24～26,℃的人体舒适区域,多项舒适度指标也表明个性送风气流组织的舒适性要优于混合送风.     

浮空器载荷舱热特性研究

根据浮空器的特点,分析了其载荷舱内的基本传热途径,建立了自然对流与辐射耦合传热问题的三维稳态数学模型,运用CFD软件进行数值模拟,得到了舱内气体的温度和载荷的表面温度,为载荷舱热特性的进一步研究奠定了基础。     

恩施市大气环境现状与治理措施

为促进恩施市城市的开发建设与大气和水环境保护协调发展,以恩施州环境监测站提供的近5年恩施市环境空气年均值和清江河、龙洞河水环境监测资料为依据,利用有关数学模型对恩施市空气质量和水环境质量进行了评价,结果表明,评价区内1996年到2010年恩施市大气污染物年均浓度呈不稳定变化趋势,其中SO₂常年超过《环境空气质量标准》（GB3095—1996）二级标准,NO₂和TSP两项指标质量均良好.据此提出恩施市大气环境保护对策建议.     

双装药多层箱体内部爆炸的破坏效应试验研究

为了研究2个装药不同箱体结构内部同时爆炸的破坏效应,利用模拟箱体结构,进行了相同质量TNT装药在单箱体和4层箱体内部爆炸试验,分析了装药质量和箱体容积的匹配关系以及双装药布放位置对4层箱体破坏效果的影响. 结果表明,整体装药单层箱体内部爆炸时,箱体撕裂、抛掷严重,结构整体毁伤效果差;以箱体的破坏数量为基准,2个装药(每个装药的质量为整体装药的1/2)在双箱内部爆炸的毁伤效果都优于相同质量整体装药单箱内部爆炸. 装药位置导致的能量叠加和扩散对多箱体的毁伤效果影响很大,整体装药的较佳爆炸位置为中间箱体,双装药的较佳爆炸位置为中间的相邻箱体或隔箱,相隔一个箱体破坏效果最好.      

辐射耦合空调系统的局部热舒适实验研究及仿真分析

为研究辐射冷板与独立新风耦合系统下人体局部热舒适,以长沙某住宅小区某用户房间为研究对象,进行了实验研究;并对该热环境相关参数进行仿真分析。通过实测数据与仿真数据对比,从辐射温度不对称、室内气流分布、人体垂直温差和地面温度四个方面定量分析了辐射耦合空调系统的热舒适环境。同时,通过多表面模型与离散坐标模型模拟结果的对比,分析了两种辐射模型的适用性。结果表明:在采用辐射冷板+独立新风空调系统而且空间包含人体热源的情形下,DO辐射模型的仿真结果更接近实验测试结果;室内测试及仿真结果符合ASHRAE对局部热舒适的标准要求;利用CFD仿真方法可以对局部热舒适进行较准确的分析。     

基于物联网监测和感知情感相结合的大气质量综合评价

为了改善大气环境,满足人民群众对良好的大气环境的需要,首先要对大气质量做出全面的合理的评价,考虑到物联网监测数据只能反映空气监测站点周围有限区域的大气质量情况,且利用公众感知情感分析大气质量在客观性上略有不足,为此,基于物联网监测数据与公众感知情感数据建立大气质量综合评价模型,以山东省为例对2016年12个月的大气质量做了综合评价.结果表明:山东省2016年的大气质量超半数月份里以中度污染为主,中度污染地区以及严重污染地区加起来占全省面积一半以上,这些地区多分布在山东省的中部、中东部以及南部,此外重度污染地区主要分布在东营市、滨州市的北部、青岛市以及潍坊市的南部地区,对此相关部门应该重点关注重度污染地区大气环境状况,切实解决环境问题,满足群众对优美大气环境的诉求.     

管带式汽车散热器特性仿真

以管带式汽车散热器为研究对象,提出了基于散热器微元结构的动态传热模型,把散热器传热过程分为水侧传热、翅片管传热和空气侧传热三部分。建立了管带式汽车散热器传热及阻力特性的数学模型,并在MATLAB／SIMULINK环境中建立了其仿真模型,进行了仿真值与试验值的比较。结果表明,仿真结果与相应的管带式散热器试验数据基本一致。     

新型复合空调系统的结露情况及舒适性数值模拟

为了对竖壁贴附射流与地板辐射复合空调系统的结露情况及舒适性进行数值研究,建立室内复合空调模型,以实测数据作为边界条件,利用 Airpak3.0 软件对该系统的热环境进行数值模拟,分析设计相对湿度、送风速度以及排风口位置对室内热环境的影响,定性地分析室内各工况下相对湿度,PMV,PPD的特点,从而为竖壁贴附射流与地板辐射复合系统合理的运行设计提供了参考依据。     

蓄热式燃烧器内等温射流流场分析

为了解高温空气燃烧机理,建立计算机仿真模型,通过试验对仿真模型的有效性进行验证后进行蓄热式燃烧器内等温射流流场分析。结果表明,空气入口高速射流是产生回流卷吸和实现高温空气燃烧的主要因素,可采用一次燃料消耗空气中大部分氧气实现低氧燃烧来降低NOx产量,二次燃料入口距离与空气入口存在最优距离且其入射角度不宜过大,仿真计算结果与实验结果一致,验证了模型可靠性。研究成果对蓄热式燃烧器设计具有指导意义,也为热态射流流场分析奠定了基础。     

环境风速和温度的热舒适组合模型

在合理假定的前提下,从人体与热环境的基础理论出发,着重对影响人体与环境之间的对流换热的主要因素,即温度和气流速度在热舒适条件下二者的最佳组合关系进行了理论研究,并在实验研究的基础上对理论模型进行了校核,证明了该模型的可信度.