温室空气流动与温度场研究的研究进展

【目的】温室在农业生产中已广泛应用,随着双碳政策逐步落地,温室内流场与温度控制技术对降低温室能耗至关重要。【方法】课题组采用文献法,综述了国内外学者对温室空气流场与温度场的研究情况。【结果】学界利用试验、数学模拟等方法,对主动温室与被动温室的围护结构材料、通风方式、室内结构、室内流场与室内作物的关系等方面进行了研究,研究集中在新型围护结构的开发、各种参数对温室性能造成的影响以及优化温室的维护条件;通过固定外界气候参数条件,建立数学模型;通过稳态计算,分析了调控机构对温室内小气候分布特性的影响。以往研究缺乏对温室非稳态模拟,实时调控应用较少。【结论】未来,温室空气流动与温度场研究需考虑昼夜温度和风速风向的连续变化,建立三维非稳态模型与判别机制,实现对温室的智能实时调控,降低温室总体能量消耗,更好地落实双碳目标,获得更高的经济效益、环境效益与社会效益。

空气定向流动在除尘方面的应用

基于铸造车间的除尘问题,讨论了如何通过对现有设备改造或新增一些小型设备,用更低的成本实现高效除尘的目标。在对现场环境的反复勘察后,实现空气定向流动的方案具有较高的可实施性。通过不同的方式将粉尘及烟尘“送”到预想的部位,再利用集尘降尘装置将其控制住,将粉尘及烟尘进行补集。对安装实施后的数据进行统计分析,该方案可以在不占用企业大量资金投入的同时,具有显著的降尘除尘效果。后续还可以根据自身需求研究设计其他功能,向自动化与智能化方向发展。

坦克动力舱内三维空气流动数值模拟

建立了坦克动力舱内三维空气流动数学模型 ,应用k ε双方程湍流模型描述湍流流动 ,冷却风扇局部区域处的空气流动以旋转坐标系控制方程求解 ;将散热器芯部作为多孔介质处理 ,采用非结构化网格与网格自适应技术实施区域离散化。数值算例的结果显示 ,这种数值模拟方法可以用于坦克动力舱内的空气流动分析。

夏季空气流动对人体热舒适性的影响

为确定夏季高温环境下空气流动对人体热舒适性的影响程度,于2008年夏季,进行了吹风环境下人体生理、心理热舒适实验。统计分析表明:夏季高温环境下,吹风使人体生理参数及热感觉出现明显下降的现象,且下降的程度与其所处环境的空气温度有关,相同风速下,空气温度越低,下降程度越大。但当空气温度达到约34℃时,吹风对人体生理参数基本无影响,但对热感觉仍有所改善。研究结果表明:夏季高温环境下,加强空气流动可在一定程度改善人体热舒适性,但是这种改善是有限制的,空气温度过高、风速太大或长时间吹风都可能会导致人体不舒适。

汽车散热器结构参数对空气流动阻力特性影响数值分析

建立了常用的百叶窗汽车散热器空气流动数学模型,对不同空气流速下的空气流动特性进行了数值仿真计算,在此基础上分析了其主要结构参数对空气流动特性的影响。数值计算的百叶窗汽车散热器空气流动阻力与实验值具有很好的一致性,平均相对偏差为4.98%。计算分析结果为百叶窗汽车散热器设计与改进提供了有利依据。

装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型

基于一维动态可压缩气体流动方程建立了装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型 ,考虑了车辆动力舱内流道几何尺寸、壁面摩擦、散热器传热、风扇做功以及分支流动对冷却气流的影响。对一台履带式装甲车辆发动机冷却系统的空气流动进行了实例仿真计算 ,为研究装甲车辆发动机冷却系统空气流动的性能提供了一种理论分析手段。

坦克动力舱空气流动与传热研究综述

掌握坦克动力舱内空气流动与传热状况,是合理设计其动力装置、传动装置和冷却系统的必要前提和重要环节。进行空气流动与传热研究对促进坦克动力舱设计研制水平的提高具有重要意义。文章就国内外坦克动力舱空气流动与传热研究的现状、未来发展趋势、存在的问题以及数值模拟的困难进行了综述。

不同进风型式下气体冷却服中空气流动与换热的研究

根据气体冷却服的特点,对不同进风型式下气体冷却服中空气流动与换热进行研究。建立了进气口加设挡板层、进气口带均流器型和直吹型3种型式气体冷却服(服装夹层)中冷却空气流动过程的数学模型。对气体的流动过程进行分析,结果表明:不同的进风型式对气体冷却服空气层的温度分布状况、平均气流流速、平均温度、对流散热量影响较大;其中进气口加设挡板层的服装空气夹层温度分布最均匀,进气直吹型的平均气流流速最大,对流散热效果最好。研究结果为气体冷却服进一步的布风优化设计提供了理论和应用依据。

车用散热器空气流动阻力预测研究

首先建立了管片式散热器模型。根据不同空气质量速度,分别采用层流模型和k-ε湍流模型对其空气流动阻力进行了数值模拟,模拟结果与试验数据最大相对误差为8.24%。在此基础上,对标准状态下管带式散热器进行了空气流动阻力预测模拟,分别拟合出空气流动阻力和阻力系数随空气流速而变化的曲线。最后提出阻力修正公式,可以用来近似获得不同环境温度下或相似结构散热器的空气流动阻力。

湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响

以室内有隔板的低雷诺数空气流动模型的试验数据为依据,利用ANSYS Fluent软件,比较了4种湍流统计模型(标准k-ε模型、可实现k-ε模型、重整化群k-ε模型和SST k-ω模型)及4种壁面函数(标准壁面函数、可伸缩壁面函数、非平衡壁面函数和增强型壁面函数)对室内空气时均流场的预测能力.结果表明,重整化群k-ε模型的预测效果相对最佳,但4种湍流模型的预测能力差别不显著,预测值与试验值均吻合较好.对于中等疏密度网格,标准壁面函数对网格和流动的适应性最好,预测能力最佳,而其他3种壁面函数的处理能力一般.

室内空气流动的直接数值模拟

应用直接数值模拟(DNS)技术,采用高分辨率的网格,计算了一个三维非定常的室内通风流场.对比激光多普勒仪器的测量数据,DNS显示了优异的预测能力,特别是准确地捕捉速度峰值的能力.其计算结果能够详细地描述出室内空气湍流流动的演变和细微的漩涡结构,为设计室内通风环境和研究室内污染物扩散传输提供了强有力的工具.

室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型

为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件。百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO孔板类散流器在室内送风的算例和实验数据对比表明,N点风口动量模型可以较好地解决数值模拟室内空气流动的风口入流边界条件描述问题。

装甲输送车乘员舱内三维空气流动与传热的数值计算

本文建立了装甲输送车乘员舱内三维空气流动与传热计算的物理模型和数学模型 ,应用k—ε二方程紊流模型、非结构化网格和有限容积法对某装甲输送车乘员舱内的空气流场与温度场进行了三维数值仿真计算与分析 。

立式多搁架陈列柜风幕及柜内空气流动和换热的数学模型的研究

以立式多搁架陈列柜为研究对象 ,在一些基本假设的基础上 ,根据流体力学和计算传热学的基本方程 ,建立了立式多搁架陈列柜风幕及柜内空气流动和换热的二维数学模型 ,并运用SIMPLER算法进行了数值计算 ,计算结果与实验结果基本符合 ,证明了模型的正确性。

空气在微矩形槽道内的流动阻力

空气在微矩形槽道内的流动阻力张培杰（石家庄铁道学院机械系石家庄０５００４３）辛明道（重庆大学工程热物理研究所重庆６３００４４）关键词微博通道，空气流动，阻力系数１前言微槽内流动与换热是近年来出现的一个新研究领域，它在电子元件冷却、细胞分离等领域有广泛...

室内空气流动的简捷数值模拟方法

概要介绍了N点风口动量模型、新零方程湍流模型及误差预处理数值算法 ,利用这些模型和方法对某采用百叶风口的办公室内温度场和速度场进行模拟计算 ,并与实验数据进行比较 ,表明计算值与实测值吻合得较好 ;在普通微机上能快速合理地模拟室内温度场和速度场 ,可用于实际工程指导通风空调气流组织设计和分析。

空气流动性对染污高温硫化硅橡胶试品憎水迁移过程的影响

为了完善复合绝缘子人工污秽试验方法,研究了空气流动性对染污高温硫化(HTV)硅橡胶试品憎水迁移过程的影响。研究在人工污秽试验的基础上展开,试品被分为2组,分别放置在空气流动性相差显著的密封容器中进行干燥,通过测量污层表面液滴的静态接触角以及液滴面积等方法,对比研究了污层表面的憎水性能随迁移时间的变化过程。试验结果表明:在其他因素一致的前提条件下,迁移环境空气流动性较好时,有利于污层保持干燥,进而改善污层获取憎水性的能力;而空气流动性较差时,试品憎水迁移过程较缓慢,且污层状态易受到迁移环境波动的影响。复合绝缘子憎水迁移过程受迁移环境的影响,空气流动性是一项需要被重视的新环境因素。该研究结论可以加深对复合绝缘子憎水迁移过程的理解,同时也有助于完善复合绝缘子的人工污秽试验方法。

履带车辆百叶窗空气流动模拟及结构优化

为了有效降低百叶窗的空气流动阻力、减轻百叶窗重量并增强其防护性能,建立了百叶窗空气流动的二维计算流体力学(CFD)分析模型和基于CFD分析的百叶窗结构优化模型。对人字式百叶窗空气流动阻力进行了CFD模拟,模拟结果与试验数据符合较好。以空气流动阻力、流通面积、投影系数以及叶片总体积为目标函数,基于遗传算法对板条式进气百叶窗进行了结构优化。优化结果证明了基于CFD分析的百叶窗结构优化模型的可行性。

空气流动对室内健康体育运动人体热舒适的影响及设计策略研究

本文通过实验室实验、主观问卷和能耗模拟的方法,研究室内健康体育运动中空气流动对运动状态下人体热舒适的影响及其节能效果,得出以下结论:运动状态下人体对温度和风速均有更大的接受和适应范围;运动强度增加时对风速的需求增加,气流可通过增加人体表面蒸发和对流散热量而补偿环境温度的升高,在保证人体舒适的同时显著节约建筑制冷能耗。基于以上结论探讨了采用空气流动时室内健康体育运动空间热环境设计和改进策略。

数据缺失情况下的空气流动速度估计算法

本文研究了在输出数据缺失的情况下空气流动速度(简称空速)估计问题.根据声波在气流中传播原理,给出了声矢量传感器线性阵列的输出模型.基于各个传感器输出信号幅值的差异,提出了两种空速估计算法,并给出了随机扰动补偿方法.在此基础上,针对阵列输出数据缺失的情况,提出了输出数据相关矩阵重构方法.此方法能够减少数据缺失对估计算法性能的影响,使得在某些传感器失效的情况下,估计算法仍能正常工作.仿真实验表明:在系统存在随机扰动时,两种算法具有较好的估计性能;在输出数据缺失情况下,经过对输出数据相关矩阵的重新构造,两种算法仍能保持较好的估计性能.