手术室滑动门开启条件下流场测试分析

通常情况下,手术室内部的气压往往高于室外大约20Pa,这是为了避免室外受污染空气侵入室内,以减少伤口感染的风险。然而当手术室门打开时,手术室和外部走廊的压差将消失,这会导致手术室的密封性失效。如果在门开启期间有人员进出手术室,这会在门口引起额外的干扰。采用超声波三维风速计测量了人员进出期间门口瞬时的气流变化。结果显示当采用类似使用滑动门,保持初始正压为20Pa,在开门期间排风量降至初始值的50%等措施,即使没有人进出,开关门的过程中仍会有少量走廊受污染的空气进入手术室。此外当有人进入或者离开手术室的瞬间,走廊的受污染空气仍然会侵入手术室。相对于无人员进出的工况,有人员进出会使得进入手术室的空气量增加83.8%,大约0.269m3,离开手术室的空气增加13.6%,大约0.424m3。本研究为手术室通风的设计提供了指导。

矿井立井提升设备活塞作用理论分析

传统的通风理论认为矿井通风系统是一不可压缩的定常流,由于存在外界扰动因素的影响,实际风流的流动是动态变化的。以机械通风条件下的单提升设备为对象,研究了矿井立井提升设备运行所产生的活塞风流与诱导风流对矿井通风系统的影响,进一步拓宽和完善了矿井通风理论,得出了计算活塞风流的数学模型,为消除影响通风系统的不稳定因素提供了技术支持。

铀矿井罐笼提升竖井活塞风效应影响研究

根据流体力学伯努利方程理论,推导了抽出式通风系统在单提升设备矿井条件下,提升设备运行所产生活塞风的风流速和风压变化的理论公式;结合某铀矿井提升作业参数,计算分析了活塞风风流速,以及风压变化参数;通过现场测试,验证了活塞风流对矿井通风系统的影响方式。

地铁活塞风与空调送风耦合的温度场的试验研究

针对地铁活塞风与空调送风气流耦合现象,并以上海某地铁站为原型搭建液体缩尺实验台,通过盐水模拟试验得出了耦合气流温度特性。模型试验反映了活塞风作用的整个过程,得出在此过程中空调送风口下方竖直方向上的温差波动达到3℃左右;距地面1.6m高处平面,在活塞风方向上距空调送风口约2.6m处温差波动只有0.5℃左右,故可认为在地铁活塞风作用下空调送风影响区域的大小为2.6m左右,在此区域外,温度几乎无波动,与活塞风温度基本接近。此结果由现场实测进行验证。

地铁车厢内气流组织的探讨

对地铁空调车厢内气流组织的重要性和影响因素进行了分析,并对地铁车厢内气流组织模拟中如何考虑各影响因素提出了一些观点,特别是对活塞风、人员密度大、湍流模型等问题进行了分析,为以后如何进行地铁车厢内的数值模拟提供了思路。

活塞风作用下地铁空调送风热环境特性实测分析

空调送风与活塞风相互耦合是地铁车站气流组织的主要特征,通过现场实测研究闭式系统站台层、站厅层典型喷口下各测点两股气流耦合的速度和温度变化特性,得到喷口各测点热环境随时间车况变化规律。其中站台层耦合气流速度波动幅度、平均温度和温度波动幅度明显大于站厅,速度最大波动幅度达129%。站台层耦合气流速度变化规律接近活塞风单独作用趋势,耦合气流温度介于活塞风和空调射流温度之间。引入地铁站台过渡区域热舒适指标RWI(RelativeWarmth Index)和HDR(Heat Deficit Rate),得到耦合气流作用下的舒适度略差于单独喷口送风,且站厅舒适度高于站台层。研究成果为地铁环控舒适和节能的设计运营提供参考。

大型活塞式压缩机性能试验装置中缓冲器的应用研究

一般采用气体流量计前加装缓冲器消除压缩机性能试验装置中气流脉动对测量精度的影响。本文分析2种适用于大型活塞式压缩机性能试验装置的缓冲器容积的计算方法,认为针对压缩机性能试验装置中的微小脉动气流,德国BORSIG的计算方法更加适合。搭建大型活塞式压缩机性能试验装置,利用经理论计算设计的缓冲器进行试验,发现即使在最大测试流量的情况下,缓冲器仍然可以很好地削减气流脉动的影响,从而大大提高压缩机试验装置的试验精度。

超声速气流下黏弹性夹层壁板非线性颤振分析

基于Kelvin-Voigt黏弹性本构模型、von-Karmen薄板大变形理论和三阶气动力活塞理论建立了三维黏弹性夹层壁板的气动弹性颤振方程。使用Galerkin截断方法,对超声速气流下,四边简支黏弹性夹层壁板颤振的非线性特性进行了研究。对于非线性一阶截断方程,研究了它的平衡点及稳定性随来流速度的变化情况,得到了系统发生静态分叉时的临界速度;对于非线性二阶截断方程,使用数值仿真分析方法,得到了系统发生Hopf分叉时的临界速度,并利用响应、相图等手段研究得到黏弹性夹层板随来流速度变化的动力学特性。

地铁屏蔽门开口的换气特性研究

建立复合式屏蔽门系统自然通风下的一维网络和三维动网格数值计算模型,通过对比分析,说明了一维方法用于车站换气特性研究的适用性;并计算了不同面积、纵向位置,个数以及存在其他风口时的屏蔽门风口的流动情况,分析了各个因素影响风口风量变化的原因。

矿井运输巷道内活塞风流的数值模拟

为了全面深入地了解矿井活塞风,采用FLUENT建立运数值分析模型,得出在运输设备不同运动状态下巷道内的速度场与压力场变化,分析研究活塞风流对矿井通风系统稳定性的影响作用。研究结果对保持通风系统的稳定性,保证矿井安全生产具有参考意义。

基于液体缩尺模型的地铁活塞风与站台送风耦合

为了获得地铁活塞风与站台送风射流的相互耦合规律,在满足相似准则的情况下,搭建地铁站台液体缩尺模型试验台。用不同颜色的水分别模拟进入站台后的隧道活塞风和站台送风射流,从而获得两股流体耦合轨迹;并通过LGY—Ⅲ型多功能智能流速仪测量耦合气流各测量断面处的流速分布规律。运用控制变量法,分别分析在变活塞风速度或站台送风射流速度工况下,耦合流体的流线、速度的基本变化特性。研究结果表明:在地铁实际运行过程中,可以适当地减小活塞风量并增大站台送风量,以达到舒适节能的目的。

地铁站台门漏风量特性分析

利用一维数值模拟软件建立了地铁线路一维通风网络模型,对列车停站时间、行车周期、轨行区排风量等因素影响下的地铁站通风量进行了分析。行车周期120 s、144 s、180 s、360 s时,停站时间由20 s增至40 s,站台门平均进风量增加约31.39%~40.74%,站台门平均出风量增加约为10.23%~15.16%。行车周期由120 s增至360 s时,站台门平均进风量下降约73.46%。行车周期120 s时,当站台每侧轨行区排风量由30 m3/s增至50 m3/s,站台门平均进风量下降约为30.46%~34.07%。站台门平均出风量增加约为33.10%-34.46%。

基于活塞作用下的管内气流脉动特性

【目的】研究气流管路中活塞运动对气流的扰动机理,探讨机械能转化成脉动能的转化规律及效率。【方法】建立活塞对管内气流作用的物理与数学模型,运用数值模拟方法研究不同工况下的活塞运动对匀速气流的扰动特性,分析不同进口气流速度、活塞运动振幅及频率对匀速气流的扰动规律。【结果与结论】活塞往复运动能有效使管路内匀速气流产生脉动。管路内气流脉动振幅及频率不受其进口速度的影响。活塞运动振幅与气流脉动振幅呈线性关系,随着活塞振幅的增加脉动传导效率逐渐下降,脉动传导效率均在80%以上,效率最高可达99.20%。气流脉动与活塞运动同频率变化。

地上列车活塞风对站台环境的影响——以松江大学城站地上站台为例

以上海9号线松江大学城站地上站台为研究对象,利用重叠网格技术模拟列车运动,研究半高安全门下列车活塞风对站台的影响,对单辆列车进站、停站、出站过程中的速度场、压力场进行数值模拟,分析了3种工况下列车活塞风对站台内气流分布和空气质量的影响。结果表明,活塞效应会增加站台的颗粒物浓度,应避免乘客因站台内颗粒物浓度过高而影响健康。