侧墙上置风口置换通风规律实验研究

针对侧墙上置风口置换通风方式,测试了房间非等温送风射流发展的速度场和室内空间的温度场,利用送风射流无因次速度变化曲线,分析了组合射流发展规律及其对通风效率的影响,基于送风速度与热源强度双因素,阐明了耦合作用对通风效率的影响,并指出了风口结构对通风效率的影响.     

用零方程湍流模型模拟通风空调室内的空气流动

利用带浮升力效应的 k- ε湍流模型和一个新零方程湍流模型对某房间内空气的混合对流流动进行了数值模拟 ,通过比较发现 ,新零方程湍流模型与实验数据吻合得更好 ,且可以很快获得收敛解。利用新零方程湍流模型对房间内的等温流动、非等温流动进行了模拟 ,发现数值计算结果和相应实验数据吻合得很好。由此考察和验证了新模型对暖通空调领域中流动和传热问题的实用性和可靠性 ,可以利用该模型快速、精确地设计和分析暖通空调领域中的室内空气流动问题     

侧送风气流分布的优化计算法

据有限空间紊流射流理论,提出了先假设空调房间只设置一个大风口,确定送风速度和送风射流自由度,然后确定实际所需送风口个数和送风口直径的计算方法．图２,表１,参３．     

应用二流湍流模型模拟二维轴对称湍流射流

本文应用二流湍流模型和“常数有效粘度”,并将“混合长度”作为湍流流团的平均尺寸来模拟定常和非定常、二维轴对称湍流射流.二流湍流模型假设湍流流场中的每一点为“湍流”和“非湍流”流体所交替占据,从而模拟了湍流的“间隙”现象。本文将计算值与完整的定常二维轴对称湍流射流的实验值进行比较,验证了数学模型的可靠性;而非定常射流的计算结果则与相对应的定常射流的计算结果及现有的非定常射流的实验值进行了比较,取得了可以接受的一致性。本文还对数学模型及计算结果进行了讨论。     

基于网格数值耗散修正的圆湍射流模型

基于民用机舱内个性通风口,以圆湍射流作为研究对象,以标准κ-ε湍流模型较精细数值模拟与实验对比结果为出发点,通过对粗网格下数值结果的分析,针对网格尺度增大导致计算中数值耗散相应增大、射流速度沿轴向和径向衰减过快问题,从湍流耗散率方程出发,对影响湍流耗散的生成项和耗散项进行修正,平衡因网格尺度产生流动衰减过快的因素,进而提出了耗散率修正的κ-ε湍流模型.采用该修正模型验证了不同雷诺数和非等温条件下射流的适用性.应用修正的湍流模型可以避免机舱内大尺度空间流动对网格的苛刻要求,明显减少网格总数,同时达到对舱内复杂结构和边界条件下流场特征的正确模拟.     

机掘工作面旋转射流屏蔽通风最佳送风角度的确定

为了确定最佳的送风角度,采用数值模拟和模型试验,对不同送风角度下机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场和粉尘质量浓度分布进行研究。研究结果表明:在其他设计参数确定的情况下,工作面风流流场和粉尘质量浓度分布与送风角度密切相关;当送风角度θ为75°时,旋转射流屏蔽通风流场能在工作面形成完整的屏蔽风幕,且组合风口前方吸气速度和负压沿轴向衰减较其他送风角度吸气速度和负压沿轴向衰减缓慢,组合风口控尘效果最佳,组合风口后方粉尘质量浓度降至24 mg/m3,旋转风幕隔尘效率高达85.9%。     

一种筒状多孔空气分布器的数值模型简化

利用计算流体力学技术并结合粒子成像测速实验及现场实测对空调中常用的孔径分别为0.5,1.0和2.0 cm,自由出流面积比(Rfa)分别为4.9％,10.4％,15.5％和19.6％的孔板及凯天KTSF-3.5KD筒状多孔空气分布器周围流场分布进行研究,提出一种筒状多孔空气分布器的数值模型简化方法.研究结果表明:孔间间距是影响简化风口位置的主要因素,孔间间距越小,简化风口距原风口的距离越小;简化风口的高度可取实际风口的高度;简化风口湍流和速度边界可采用二维孔板空气射流完全混合起始位置(combined point,CP)的湍流参数及速度廓线,温度边界可采用与实际风口相等的均匀送风温度;采用简化风口得到的速度及温度模拟值与粒子成像测速实验值及现场实测值较吻合.     

受限同轴射流的混合特性及数学模型

对气相受限同轴射流的混合特性进行了实验研究，在等温状态下，测量了平均速度和湍流强度分布，在非等温状态政下，测量了平均温度分布，在实验基础上，提出了受限同轴射流气相混合的数学模型，并讨论了上述实验结果及数学模型在煤粉燃烧室设计中的应用，研究表明，在较低的中心射流速度下，同轴射流的混合较快。     

不同风口型式前室加压送风系统性能模拟分析

利用多区域网络模型，在不同开门情况下，分别对常开风口和常风口前室加压送风系统性能进行了定量模拟分析，有助于深入了解系统运行特性，对于现有设计方法和规范内容将做有益补充，从长远发展看，网络烟控模型必将在建筑物火灾安全设计，消防教育和建筑火灾安全咨询服务领域担当重要角色。     

非等温湍流射流中脉动量的耗散规律

本文利用具有高频响应的恒温热线和恒流冷线的组合探头对非等温湍流圆形射流中的湍流脉动动能和脉动温度的耗散率(ε,ε_θ)及其分布规律进行了测量.结果证实了由满足自模条件导出的Taylor微尺度和湍动能耗散率在射流中心线上的变化关系是成立的.推导了中心线上湍流温度耗散率的表达式并得到了较好的结果.     

室内空气流动数值模拟的误差预处理法

为加快室内空气流动数值模拟计算收敛速度 ,基于多重网格法关于高频和低频误差的思想 ,采用误差预处理法对室内空气流动的离散代数方程组进行由粗到细网格上的迭代求解。用该方法和传统迭代法对室内空气等温和非等温流动分别进行模拟 ,其对比结果表明 ,误差预处理算法显著提高室内空气流动数值模拟的收敛速度 ,可将收敛时间减小到原来的 1/ 3～ 1/ 2     

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。     

地板送风室内温度分布预测模型

为了研究地板送风方式下有冷却壁面的房间的室内温度特性,本文对常用的多区热质平衡模型作了些修改.修改后的多区热质平衡模型包括3个模块,即壁面流模块、热羽流模块和热移动模块.该模型综合了墙体热传导、壁面对流热交换以及内部控制体之间的对流热交换过程.并通过典型实验验证了该区域模型的可靠性.研究表明:(1)室内外温差越大,壁面下降流越显著且流量越大;(2)下降流影响房间内温度分布且破坏了地板送风房间的温度分层特性;(3)预测值与实验值有着良好的一致性,因此该模型可用来预测具有冷却壁面的地板送风房间温度分布.     

负压隔离病房空气环境控制研究

对负压隔离病房的空气环境以及病房内污染气体扩散机理进行了研究,利用数值模拟方法分析病房内流场、压力场、温度场和污染气体浓度场的整体分布,提出两个气流组织改进方案,优化病房污染气体扩散控制效果。模拟结果表明,三种通风方案均能保证不同区域之间满足大于5 Pa的压力梯度,病房温度分布满足夏季室内空调温度设计要求,采用顶送风/病床上方布置排风口的气流组织,能保证病房达到病患舒适度,并且能有效控制污染气体扩散。     

羽状流作用下的非等温空调射流运动研究

在传统非等温射流理论的基础上,考虑由室内热源形成的羽状气流对非等温空调射流的热浮升作用,建立数学模型,得到了在内热源作用下非等温射流运动轨迹方程表达式。同时对不同热源形式、热源大小以及热源位置对空调射流和室内热舒适性的影响进行了实验研究,并根据实验结果对热源与射流的相互作用进行了讨论。结果表明,室内热源的存在将明显改变空调射流的运动轨迹,影响室内热舒适性。     

集中通风系统中污染物分布的快速算法

为快速、准确地评价集中通风系统中的室内空气品质 ,提出了污染物可及度的指标对全新风时污染物分布的不均匀程度进行描述 ,并针对实际的系统连接形式 ,建立了带回风时污染物浓度分布的计算模型。该模型综合了集总参数法和计算流体力学 (CFD)的特点 ,充分考虑了污染源位置、回风和局部排风等因素的影响。通过对各个房间的一次CFD模拟 ,获得了系统所有房间内的实际污染物分布。该算法可克服传统集总参数法结果不准确和 CFD需要多次迭代等方面的不足     

主流区风口模型在CFD模拟中的应用

提出主流区风口模型计算气流温度和速度的特性公式,并研究其在工程中的实际应用情况．利用主流区风口模型、基本模型、盒子模型、N点动量模型分别模拟了送风口气流分布情况．结果表明,基本模型与盒子模型对于结构复杂的送风口模拟失效;基于N点动量模型和主流区模型的流体速度在工作区的模拟值与实测值的相对误差小于20％;在主流区模型中,送风口附近的气体速度模拟值与实测值的最大相对误差小于15％．     

建筑污染源的源作用与汇效应特征数值分析

基于室内建筑污染的源作用与汇效应机理,并结合数值方法分析了源作用与汇效应在室内空气环境所对应的实际边界条件下的特征,所选择的反映实际边界条件的因素包括入室新风品质、新风量大小、室内温度水平以及汇与源作用面积比.研究结果表明,入室新风品质降低和新风量增大对材料散发强度与汇效应作用强度具有相反影响,但前者会使室内挥发性有机...     

室内空气流动过程的模型实验研究

为了分析在不同的进风位置、射流方向以及进风温度条件下,房间壁温对室内空气流动的影响,在缩小模型实验的基础上,利用流动可视化和定量测量相结合的办法测量了不同工况下室内的空气流动形态、速度以及模型整体换热情况。结果表明:壁温恒定时,进风温度的降低引起水平进风方式的自由射流区缩短;垂直进风方式下射流形成的涡的中心位置向壁面靠近;中间垂直进风方式下射流向左侧偏转;右侧垂直进风方式下射流向右侧壁面偏转;同时浮升力引起的自然对流作用增强,换热温差加大,提高了围护结构漏热量。     

对方形散流器送风口的数值描述方法及应用

在对室内空气流动进行数值模拟的过程中，对送风口的描述是影响模拟效果的重要因素之一．已有的风口模型相对于具体设备而言缺乏针对性，且不便于实际操作，不适应工程模拟的需要．为了寻求一种简便易行的描述方法，以工程中常用的方形散流器为研究对象，从其结构入手进行分析，得到流速分布曲线及计算式，进而提出新的描述方法．模拟过程中采用控制容积法离散方程，将流速定义在控制面上，并引入时间项作为松弛因子．通过模拟具体问题，预测出散流器出口附近的流速分布，并与实测结果比较，验证了描述方法的可靠性和可行性．最后应用模拟结果对传统的散漉器设置方式提出改进意见．