环境适应性试验中试件表面结露行为的CFD预测

针对环境仓内升温增湿过程,采用计算流体动力学(CFD)方法预测了试件的结露行为并加以试验验证.研究了被测试样的尺寸、材质对其表面结露行为的影响.测试结果表明,材料/构件的环境适应性试验中润湿时间存在明显的尺寸效应和材质效应,是该类试验中需要着重考虑的因素.通过优化建模,数值模拟结果与测试数据能够较好地吻合,表明可以利用数值模拟方法预测工程构件在环境适应性测试中的传热行为与结露规律.     

环境适应性试验中试件表面结露行为的CFD预测

针对环境仓内升温增湿过程,采用计算流体动力学(CFD)方法预测了试件的结露行为并加以试验验证.研究了被测试样的尺寸、材质对其表面结露行为的影响.测试结果表明,材料/构件的环境适应性试验中润湿时间存在明显的尺寸效应和材质效应,是该类试验中需要着重考虑的因素.通过优化建模,数值模拟结果与测试数据能够较好地吻合,表明可以利用数值模拟方法预测工程构件在环境适应性测试中的传热行为与结露规律.     

柴油机气体减压阀内部流场及结露机理研究

应用计算流体力学（CFD）方法研究了某型减压阀的内部流场分布,对稳态工况的减压阀3维单相流模型进行了CFD数值模拟,并对模型进行了试验验证,证明了数值模拟模型的准确性．对阀门内部流道的质点流线特征、速度场、温度场情况进行了研究,结合试验观察到的减压阀内部结冰及外部凝露的结露现象,指出常规气源条件下,通流介质温度的降低和减压阀内部机械结构是导致阀门结露现象的主要因素,同时阐明了出现结露现象的基本机理．     

基于CFD对沈阳不同绿地景观格局大气环境效应分析

目的数值模拟综合分析城市绿地规划方案与风速、污染物质量浓度和地表温度的三维时空变化关系以及相互影响,提出最优的城市绿地空间结构优化方案.方法结合遥感与地理信息系统空间分析技术,运用计算流体力学(CFD)模型对不同绿地预案影响下的沈阳市夏季城市大气环境效应进行数值模拟对比分析.结果在增加相同公园绿地面积的前提下,城市绿地的空间位置对城市风速、SO_2以及地表温度的空间扩散具有明显的影响;植被类型为针阔乔灌混交林,植被覆盖率为60%的绿地预案三中,城市高风速区域的风速覆盖率达到了42.94%;质量浓度低于0.051 69mg/m~3的SO_2覆盖率达到了79.83%;城市高温区域的地表温度覆盖率相对最低.该预案中的绿地布局能较好地将外围较低的冷空气引入城中,有效地缓解了城市大气环境问题.结论城市绿地的植被类型、植被覆盖率以及空间布局与城市大气环境问题的改善关系密切.利用CFD动态模拟大气环境运行状况,优化绿地空间布局,是城市绿地系统量化规划的新思路.     

多层地下停车场通风系统设计改进探索

该文利用CFD 数值模拟,对地下停车场的排烟通风系统进行了研究.由于机动车的一氧化碳排放量受环境温度影响较大,提出了根据温度计算地下停车场通风量的方法.通过对北京四环宜家家居的地下停车场的运行情况进行调查与测试得知,多数情况下,热压作用形成的自然通风量较大,基本能满足地下停车场的通风要求,并通过CFD模拟得到验证.     

地板送风数据机房空调系统气流组织的优化

针对地板送风数据机房内数据设备发热量大、占地面积小、集成度高等特点,提出一种通过改善机房及机柜内部气流组织与温度分布的方法.首先,利用CFD软件Airpak对地板送风机房空调系统进行数值建模,并利用盒形图对影响系统气流组织的因素进行优化分析,得出系统具有最优温度分布情况时的参数值.然后,通过实验对优化后的模型进行验证,并将封闭冷通道的方法应用到该优化后的系统中,进一步考察优化后系统的可扩展性.研究结果表明,该优化方法不仅能够改善冷通道开放的地板送风机房空调系统的温度分布及气流组织,并且优化系统在冷通道封闭后,系统的温度分布还会得到进一步的改善.     

复杂地下洞室群施工污染气体及粉尘通风运移

在地下洞室群的爆破施工过程中会产生大量污染气体及粉尘,对地下洞室群施工通风污染气体及粉尘运移的认识有助于优化洞室群施工通风设计,提高洞室群通风方案的合理性。本文针对某大型复杂地下储油洞室群穹顶施工过程中的通风问题,采用CFD数值模拟及现场实测的方法,对污染气体及粉尘在洞室内的运移进行了分析。结果表明：气流在洞室内的发展过程分为涡流区、回流区和碰撞区,涡流区和碰撞区是通风过程中较不利的位置。多洞室的情况下,洞室内的污染气体容易在主通道内聚集。粉尘在洞室与连接通道交叉的位置以及主通道左侧转弯处浓度较高。洞室穹顶内污染气体及粉尘运移的速率较高,并且粉尘相对于污染气体的运移存在滞后性。     

通风控制下建筑物通道内火灾烟气运动的数值模拟

通风控制下的建筑物火灾具有很大危害性.对受通风控制的建筑物通道内的火灾烟气运动进行了数值模拟,给出了烟气温度、速度和组分质量分数的分布.将模拟结果与燃料控制下通道内火灾烟气运动的计算结果进行了对比,揭示了不同燃烧状况下通道内烟气运动与火蔓延的特点.     

苏州火车站地下交通联系通道火灾烟控方案的性能

针对苏州火车站地下交通联系通道工程实际,建议增设防火卷帘对通道进行物理隔断,以地面出入口和风井划分排烟控制区段,提出不同火灾位置时的排烟控制方案.借助火灾动力学模拟软件FDS模拟苏州火车站地下交通联系通道火灾烟气的蔓延情况,结合火灾发生时人员和车辆利用通道内既有设施进行疏散的安全性分析,对各烟气控制方案的通风排烟效果进行性能化研究,验证了火灾烟控方案的有效性.     

水力旋流器内部流场模拟分析与PIV验证

以直径为140mm水力旋流器作为研究对象,采用计算流体力学(CFD)技术对旋流器内部流场进行数值模拟,并对所建立的模型进行激光粒子图像测速(PIV)实验验证。基于数值模拟和实验结果,分析了旋流器内部压力、切向速度、轴向速度和径向速度的分布。利用PIV技术对旋流器内部流场进行测量,考察了不同入口速度下旋流器圆柱段区域瞬态速度场。通过对比数值计算与测试结果表明:CFD模拟可以有效预测水力旋流器内部流场分布,帮助探索旋流器内的流动状态和分离机理;利用PIV技术测量旋流器内部流动特性和速度分布,其测量结果与CFD计算结果吻合良好,验证了数值模型的准确性。     

高温高湿造纸厂房围护结构冬季防结露研究

高温高湿大空间造纸厂房夏季闷热、冬季围护结构结露滴水,影响纸张正常生产.实地测量了厂房围护结构热工性能、通风、温湿度分布及造纸机械散热散湿,并对厂房进行数值模拟,分析围护结构结露原因.分析表明:厂房屋顶和侧墙交界处,湿部屋面,侧墙侧窗及天窗等区域最容易结露.排热除湿通风方式中,在湿部操作区侧墙加局部排风效果最佳.加强上述区域保温及减少玻璃窗数量,以及在侧墙加局部排风是防止围护结构结露的有效方法.在实际工程中采用这些措施后,减少了围护结构结露.     

基于CFD的室内自然通风及热舒适性的模拟

自然通风条件下室内空气流动及其对热舒适性的影响是住宅设计的重要因素．基于计算流体力学方法,应用Fluent软件,开展了自然通风热舒适性的研究．建立了天津某小区高层住宅建筑中两种户型的计算模型,对夏季典型气候下室内自然通风情况进行了模拟分析探讨了风向、风速和气温对室内自然通风的速度场和热舒适指数的影响．得出了A型房间的通风效果要优于B型房间的结论．利用数值方法对住宅的自然通风进行模拟,不仅可以评价房间的自然通风效果,而且对于住宅户型的设计具有重要的参考价值．     

深圳地铁车站通风与火灾的仿真模拟及现场测试

地铁环境控制通风系统的任务是在正常运行期间为地铁乘客提供舒适的环境,以及在紧急情况下能够迅速疏散乘客并尽可能减少损失．不同城市的气候条件、室外温湿度差异很大,因此选用何种环控方案,应根据客观条件、工程造价、运行效果等方面综合分析．为此,结合深圳地铁一号线的设计情况,建立了地铁车站的物理模型和数学模型,根据设计条件和实验情况确定物理模型的边界条件,分别对地铁车站正常工况和火灾工况进行了模拟分析与现场测试,并将模拟结果与实测结果进行了对比分析,验证了CFD模拟的可行性和正确性．     

制衣车间湿帘降温系统的CFD模拟

为研究湿帘降温系统在热湿地区制衣车间的热环境分布情况,使用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）方法,模拟湿帘降温系统下制衣车间内部温度场与相对湿度场的分布。用现场测试结果及计算结果设置相应边界条件,模拟结果显示,沿湿帘进口到负压风机出口方向室内温度呈递增趋势,平均每米增加0.031 ℃,室内相对湿度呈递减趋势,平均每米下降0.37%。将温度值和相对湿度值的模拟结果与测试结果进行对比分析,可知温度平均误差为0.57%,湿度平均误差为4.9%。研究证明了所建立三维CFD模型的准确性,为湿帘系统在制衣车间的布局优化提供参考。     

丘陵地形特征与传统民居形式对自然通风的影响

采用现场测试和计算流体力学(CFD)分步模拟法相结合的方法研究了丘陵地形和建筑形式与构造对湖南北部地区的某传统民居的自然通风效果的影响.根据现场测绘建筑形式和丘陵地形的数据对研究对象进行简化,以测试的冬、夏气象参数、夏季壁面温度、冬季采暖热源作为边界条件,模拟结果表明,地形特征及建筑总平面布局、建筑形式和建筑构造对建筑自然通风影响较大,且模拟结果与建筑内外的11个测点的风速测试结果比较吻合.因此,丘陵地区的复杂边界条件下,CFD分步模拟法可用于居住建筑的模拟设计,以改善其夏季自然通风并减少冬季冷风渗透.     

日光温室中土壤—空气换热器作用下热湿环境的研究

土壤-空气换热器对日光温室内空气温湿度调节具有良好的效果。为了研究日光温室中土壤-空气换热器作用下日光温室内热湿分布特性,建立了土壤-空气换热器作用下日光温室热湿环境数值模拟模型。该模型基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,利用FLUENT15.0进行了稳态和非稳态的数值求解;采用组分运输模型和DO模型分别对湿度和太阳辐射进行了三维数值模拟。结果表明:模型能够对土壤-空气换热器作用下日光温室内热湿环境特性进行较准确的研究。在距日光温室地面0.5~2.5 m处,土壤-空气换热器对日光温室内空气温湿度处理具有良好的效果。     

树冠空间占用对不同高宽比街道行人热环境的影响

在深浅有别的街谷内部,针对树冠大小差异如何影响行人小气候,并在多大程度上产生影响的问题,本文构建了NE-WS和N-S走向的浅、中、深三种不同AR特征的街道,开展了不同大小的树冠对行人气温影响的数值计算,结果表明：（1）无论街谷深浅,植树总是减弱街谷内部行人高度的平均风速,并引起上午行人气温的小幅升高;但是,植树可降低中午和下午的行人气温;（2）树木对行人小气候的影响程度随着街谷深度的增加而减弱,故,行道树绿化差异所致的深街谷行人小气候差异微乎其微;（3）行道树对行人小气候的调节作用很有限,并受来流方向的影响,平行来流下植树阻风而增强的局地湍流有助于树木发挥冷却降温作用。建议NE-WS和N-S走向的街道,种植带有小空隙率（0.125）的行道树,而不是让树冠形成连续树荫,以获得更好的降温和通风。     

地铁列车高速过站风环境数值模拟研究

基于 CFD 数值模拟方法, 采用“动网格”技术, 对列车高速过站(80 km/h)风环境进行数值模拟, 给出高速列车开始驶入、完全驶入和驶离车站时, 站台区域行人高度风速变化情况。在站台行人区域布置63 个风速测点, 对列车风的影响进行定量评估, 并结合评定人员活动的风环境舒适度评估标准, 划定站台区域人员活动安全和舒适范围, 为站台区域设计提供建议。     

湿热地区城市热环境评价指标湿球黑球温度简化计算方法

针对室外热环境评价指标湿球黑球温度在实测和数值计算中都比较难获得的问题,在湿热地区广州夏季收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析,相关性分析结果表明：空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关度,可以采用上述三个气象因子作为湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明：回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,认为该回归方程具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法应用。     

基于CFD的双层玻璃幕墙热工计算及应用

应用计算流体动力学CFD通用软件来对某实际工程双层玻璃幕墙进行热工模拟,得到热通道内的速度场、温度场、压力场。在此基础上计算出进风口的空气流量、平均温度、平均风速等物理量,并求出综合传热系数K和通风除热效率η,然后总结一些规律。