高散热工业生产车间不同气流组织的通风降温特性

为研究新型气流组织形式对高散热工业生产车间热环境的改善效果，以一个电池材料生产车间为例，比较了四种气流组织形式对工业建筑的通风降温特性，包括混合通风，置换通风以及两种新型气流组织形式：层式通风和碰撞射流通风。采用计算流体动力学（CFD）方法，在相同的送风条件下对车间气流进行了数值模拟。结果表明，车间现有的混合通风形成的工作区温度高达39.1 ℃，而层式通风、碰撞射流通风和置换通风分别将工作区温度降低至33.5 ℃、32.8 ℃和31.4 ℃。针对上述气流组织的降温特性，提出了一种水平热分层的热环境控制方法。结合该方法对送风速度和送风量进行了研究。研究发现，降低送风速度能够促进车间温度的水平分层，从而在不增加送风能耗的情况下降低工作区温度。此外，车间的送风量存在一个临界值，低于该值时增加送风量能显著降低工作区温度，但是高于该值时增加送风量的降温效果提升不明显。研究结果为工业建筑的通风设计提供了参考。     

隧道施工通风中的有害气体浓度变化分析

针对地下工程洞室施工中的隧洞通风,通过对理想状态下气体运动状态及通风过程的分析研究,得出施工通风过程中有害气体扩散的浓度变化公式,揭示有害气体的扩散变化规律,用工程实例对理论分析进行了验证.同时对有害气体浓度变化曲线进行仿真分析,得出在不同通风量下隧洞的通风效果,结果表明恒通风量通风模式在节能方面存在不足.     

引射式射流风机结构参数的研究

根据地下通风工程以较小的能耗获得较大风量的需要，运用流体力学的基本理论和模型试验研究方法，系统研究了引射式射流风的通风原理和结构参数，为引射式射流风机的设计提供依据。     

复合置换通风的非稳态流动

以两开口单区建筑为研究对象,采用理论分析方法,推导出风机与热压共同驱动的复合置换通风的非稳态数学模型。研究了机械风量、两开口面积比和无量纲特征时间对室内热分层高度和自然通风量的影响。研究结果表明:在复合置换通风中,增大机械风量使热分层高度增大而自然通风量减小。无量纲特征时间增大,使热压主导通风模式存在所对应的机械风量的上限值减小。对于机械送风,开口面积比增大引起热分层高度和自然通风量随机械风量的变化率增加,热压主导模式存在所对应的机械风量的上限值增大,而对于机械排风,情况相反。当两开口面积相等时,采用机械送风和机械排风的效果是一样的。     

通风系统灵敏度分析

从通风系统的风量调控需要出发,研究了风量对风阻变化的灵敏度的数学模型,简化了灵敏度的计算方法,分析了灵敏度矩阵的性质及灵敏度在通风系统分析中的作用和意义,为矿井通风管理和灾变处理提供了有效参数。     

基于Fluent数值模拟下梯形掘进巷道抽出式通风参数的优化研究

梯形断面掘进巷道在煤矿应用普遍,其迎头面是产生粉尘的主要场所,有必要针对该类型断面抽出式通风工况参数进行优化研究。通过改变抽出式通风的风筒风口布置、风量大小等工况参数进行数值模拟研究,得到风口距迎头面合理距离范围：1～1．8,当提高风量到一定界限后,抽出式通风控尘效果改变不明显,将吸风筒布置于巷道顶部中央位置控尘效果优于居于巷道侧壁布置。     

基于人体热舒适性评估的直升机空调通风系统优化设计

直升机座舱空间狭小、乘员密集并且热载荷大,需要引入新鲜制冷空气以满足多乘员热舒适性要求。因此,优化设计座舱空调通风系统具有重要意义。针对典型直升机座舱布局,建立了舱室和乘员三维模型。定义乘员周围温度、温度偏离、乘员周围速度、PMV和空气龄作为热舒适性评估指标;设计并计算3种不同空调通风系统布局方案,通过对热舒适性评估指标的综合比较分析,选定最优布局方案;在此基础上,采用多目标遗传算法,定义以PMV和空气龄为基础的双目标函数,对空调送风口位置参数开展仿真优化。通过分析结果数据和帕累托前沿,确定最优空调送风口位置参数,完成座舱空调通风系统最优设计。最后对仿真优化结果进行了试验研究,验证了仿真计算的准确性和有效性。     

TBM施工中通风和散热问题的研究

针对TBM施工中的通风和散热问题进行研究,分析了风管安装中的风管漏风量及常用典型漏风计算公式,并运用热贯流系数概念推导出冷水输送温度和管道长度的连续函数关系式,确定出工作面的供水温度。结合超长遂洞TBM施工通风和降温实例,利用FORTRAN语言编制了计算机程序,能够较准确、快速的解算施工中的通风和降温问题。     

上隔下疏型硫酸盐渍土路基盐胀模型试验研究

根据新疆阿拉尔市硫酸盐渍土路基现场调查结果,人工配制硫酸钠盐渍土,进行上隔下疏型硫酸盐渍土路基盐胀变形机制室内模型试验研究。在大气环境模拟室内进行对比模型试验,对比分析升温过程中设置有上隔下疏结构层的新型路基与普通路基温度变化,降温过程中的温度变化和盐胀变形;对试验路基排盐水效果进行分析。试验结果表明:在升温和降温过程中,新型路基结构保温层能有效减少路基内部温度变化幅度,影响程度随深度增加而减弱;在升温过程中,保温层阻止表面蒸发,减弱内部盐水迁移;在降温过程中,保温层能减弱路基表层盐胀变形,对深层盐胀的抑制效果比表层抑制效果明显;疏排水层能有效排出路基内盐水及减小路基深部盐胀变形的发展;保温层和疏排水层综合减小盐胀变形效果明显。     

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.     

碱沟煤矿通风系统稳定性分析研究

在建立了碱沟煤矿通风网络图的基础上,运用数理统计的标准偏差D为特征指标,分析了一段时期以来矿井主要通风巷道风量变化规律,又利用通风网络解算模型,计算各通风巷道在风阻参数变化条件下的风量变化,从而得出该矿通风系统中,有的巷道风流稳定性差,对于通风系统风量变化比较敏感;而有的巷道风阻参数发生变化时,对于通风系统稳定性则产生显著影响。最后,综合几种分析方法的结果,得出了碱沟煤矿通风系统稳定性程度以及影响其稳定性的巷道位置,为矿井通风系统稳定性分析创立了一种综合性的方法。     

掘进巷道瓦斯涌出规律及通风机参数优选

利用巷道测定法对新安煤矿3上201运输巷掘进期间煤壁和落煤瓦斯涌出规律进行了现场实测,并通过理论分析建立了掘进煤巷瓦斯涌出量与巷道掘进长度和掘进速度的关系式,测定了煤巷瓦斯排放极限长度并据此计算出掘进巷道在掘进过程中的最大瓦斯涌出量,进而确定了巷道最大需风量,以此为依据进行了巷道局部通风机通风参数的优选.     

基于矿井通风仿真技术的红菱煤矿西二采区通风系统优化方案

针对红菱煤矿提高产量时风量不足的问题,运用矿井通风仿真系统进行通风系统优化改造,利用"矿井通风仿真系统"软件优化矿井通风网络,模拟了西二采区和西一采区通风系统优化改造的方案,结合现场实际分析了各方案的可行性,确定出最佳方案.     

焦家寨煤矿矿井通风系统探讨

对焦家寨煤矿矿井通风系统的探讨得出结论:该矿井通风系统改造后,矿井总进风量为13916m3/min,其中主立井进风量为3 513 m3/min,副立井进风量为9 581 m3/min,进风平硐进风量为822 m3/min;矿井总回风量为14 893 m3/min,其中2号回风斜井回风量为6 720 m3/min,回风斜井回风量为8 173 m3/min;2号回风斜井及回风斜井通风容易时期及通风困难时期,均属于容易通风。     

用通风系统效率原则选择通风机设备

提出了通风网络效率及通风系统效率,通风系统效率等于通风网络效率与通风机装量效率之乘积.通风网络效率和通风系统效率随选择的通风机直径增加而降低,随运行工况风量与矿井必需风量之富裕偏差的增大而减少;通风机所需轴功率与通风机运行工况效率并非是正比关系.     

不同通风模式下变温度送风的节能特性研究

通风模式对室内环境品质及建筑运行能耗均有重要影响。文章在采用非稳定传热方法得到建筑围护结构热边界条件的基础上,对比研究了寒冷地区某办公室分别采用置换通风和层式通风的通风效果和节能特性。结果表明:在保证舒适性的前提下,研究对象采用置换通风的送风温度范围为13.0～27.0℃,采用层式通风的送风温度范围为19.0～24.0℃。采用实时调整送风温度的措施可以使置换通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到2.87%,使层式通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到5.16%,与基准送风温度对应的送风量相比,两种通风模式下的送风量均有所下降,其风量节约率可分别达到22.65%和32.14%。置换通风的室内温度更接近舒适,两种通风模式下室内污染物浓度均未超标。     

赵各庄矿取消对角通风系统方案可行性分析与实施效果

为了解决开滦集团有限公司赵各庄煤矿通风系统存在的问题,论文结合该矿实际情况并考虑到下一步方案,提出了取消对角通风、简化通风系统的优化方案,从生产布局、风机运行和风网能力等几个方面对改造方案进行了可行性分析论证,并利用风丸系统,通过模拟矿井通风系统优化后的风量变化情况,验证了方案的改进效果,对技术效果和经济效益作了展望。将优化方案应用于矿井后,矿井内部漏风量减少,使矿井有效风量率得到提高,为矿井的安全生产提供了可靠的保障。     

矿井通风系统并联巷道降阻调节经济性分析

为解决利用并联巷道进行通风系统降阻调节面临的经济性问题,采用理论分析的方法,依托长平矿生产实际,结合并联巷道降阻调节原理建立降阻调节费用最优化模型,分析了并联巷道长度、巷道过风量、巷道使用年限、巷道施工掘进单价、通风电力单价等因素与费用的关系,及局部并联巷道对通风系统降阻调节的有效性与经济性.研究结果表明:矿井通风全费用随并联降阻巷道长度增加而增加,能够提高通风效果但经济性相对较差;全费用随并联巷道过风量和巷道使用年限增加而增加,但存在经济临界点,可实现通风经济性;得出并联降阻巷道位置是影响通风经济性的一个重要因素,并依据通风动力单价和巷道掘进单价建立经济判定指标,从而能快速、准确确定并联巷道降阻经济调节位置.     

关于4101又下山区域通风系统的优化实践

潍坊新方矿业有限公司4101又下山采区投产后,针对其通风网路长,通风阻力大的实际,对该区域通风系统进行优化改造,并配合刷大外围巷道通风断面。从而增大4101又下山采区进、回风能力,提高其进风量,大大改善其通风状况,效果良好。     

玉华矿矿井通风系统的综合评定

通过计算玉华矿矿井风量、风压及等积孔,对该矿井通风系统进行了综合评定。矿井移交生产及达到设计生产能力时,矿井总进风量为135m3/s;通风容易时期风压为1650.54Pa,通风困难时期风压为2917.09Pa;矿井通风容易时期和困难时期等积孔分别为3.95m2和2.97m2,属通风小阻力矿井。