排烟量和送风比对地下街烟气控制的模拟研究

以淮南市某地下商业街其中一防火分区为研究对象,采用模拟软件FDS进行了火灾烟气控制的数值模拟,对顶棚机械排烟条件下,排烟量和送风比对室内火灾烟气有效控制的影响进行了研究,模拟分析结果表明,在顶棚机械排烟时,排烟量对室内烟气控制的影响较大。当排烟量为115m3/(m2·h)时,可以达到很好的烟气控制效果,送风比对此的影响较小;当排烟量和送风比过大时,使室内烟气紊流加剧,火场情况混乱。研究结果为此类狭长型地下建筑火灾的控制和人员疏散提供参考。

600MW超临界锅炉炉内分级送风比例对高温受热面热偏差影响的研究

针对一台因高温过热器氧化皮大量脱落发生爆管事故的600MW超临界锅炉,进行了炉内分级送风比例对于高温过热器热偏差影响的数值模拟计算和现场试验研究。模拟计算结果表明炉内分级送风对于减小炉膛上部切圆直径、降低水平烟道内的热偏差作用明显;现场试验结果表明,适度增大炉内分级送风比例使高温过热器管壁温度分布更均衡,峰值温度降低5℃～10℃,使受热面运行安全性得以提高。

隧道防火门分流对端部临界送风风速的影响

在单洞双线轨道交通隧道发生火灾时,人员从火源上游防火门疏散,防火门的分流作用将影响端部送风风速。采用理论计算与数值模拟相结合的方法探究其影响关系,首先通过理论分析推导出了端部临界送风风速公式;随后,利用PyroSim软件建立了全尺寸模型,并针对不同数量防火门、火源热释放速率、隧道高度的分流情况进行了研究。结果表明:在相同火源热释放速率下,防火门的分流流速随着防火门开启数量的增多而减少;相同位置防火门的分流流速随火源热释放速率的增大呈指数增长的关系;防火门总分流量随防火门开启数量与热释放速率的0.3次方之积呈线性增长的关系,而受隧道高度的影响较小;结合理论推导,建立了端部临界送风风速的数学模型。研究结果为隧道火灾情况下的人员疏散和通风设计提供了科学依据。

地铁站台公共区弥散送风系统结构参数研究

地铁站台公共区弥散送风系统(DASS)可以提供舒适的热环境,其结构设计参数会影响DASS送风效果。采用数值模拟方法,研究不同弥散送风板开口率、送风口数量、静压室高度以及下部空间高度等结构参数对站台公共区DASS送风效果的影响。结果表明:站台公共区气流分布均匀性和人员热舒适性随弥散送风板开口率和送风口数量的增加而增加;静压室高度在1.1m左右时的送风效果最好;下部空间高度越高,气流分布越均匀,但冷风感越强,综合初投资和系统送风效果,下部空间最优高度为3m。

大跨度空间非等间距喷口送风空调设计方法

针对大跨度空间负荷分布不均匀的情况,在传统射流公式法的基础上,提出了一种非等间距布置喷口的送风设计方案。结合某酒店多功能厅案例,阐述了如何根据房间负荷分布特点进行喷口的非等间距设计,并利用CFD软件对空调区温度场、速度场及热舒适性指标(PMV、PPD、DR(吹风感造成的不满意度))进行了模拟。结果表明,该方案取得了明显的改进效果,同时也验证了非等间距喷口送风设计方法的可行性。

地下大空间变工作区贴附送风空气分布特性

针对地下大空间环控系统能耗大以及实际中空调控制区改变的问题,在贴附送风的基础上提出适用地下大空间的变工作区贴附送风。采用数值模拟的方法,首先进行正交实验研究了等温工况下导流板与墙壁间的缝隙宽度、射流特征厚度、矩形柱跨度对流量比的影响程度大小,并通过量纲分析得出流量比q关于缝隙宽度与射流特征厚度之比x/δ_(0.5)间的关系式,即导流板的流量分配规律;其次将变工作区贴附送风与混合通风、柱壁贴附送风的空气分布特性进行了比较,研究结果显示,相比于另外两种送风方式,变工作区贴附送风可有效降低呼吸区的空气龄,并具有更好的节能效果。

安全帽送风强度对人体呼吸微环境影响研究

为改善作业人员呼吸微环境,对送风式安全帽佩戴者呼吸微环境温度场、速度场和浓度场进行研究。通过假人试验方法测试安全帽在不同送风强度下的人体呼吸微环境温度、速度和粉尘质量浓度,研究人体呼吸微环境温度分布及速度分布规律,阐明安全帽送风强度对人体呼吸微环境中总尘及呼尘降尘效果的影响,进而分析佩戴者对安全帽送风强度的满意程度。结果显示,人体面中部位降温效果优于人体脸颊两侧,其中人体鼻子处降温效果较为明显;安全帽在不同送风强度下对人体呼吸微环境速度场的分布规律一致;当送风强度为Ⅳ级时,人体呼吸微环境内粉尘降尘效率最高,佩戴者满意率最高;人体微环境总尘和呼尘降尘效率分别可达到81.39%和82.89%。研究结果可为改善人体呼吸微环境提供参考。

强制通风空浴式翅片管送风方式优化

基于FLUENT模拟研究底送顶排、顶送底排、侧送顶排、侧送底排4种送风方式对液化天然气(liquefied natural gas,LNG)空浴式翅片管气化性能的影响,采用Lee模型研究管内LNG的相变气化过程,结合管内流体温度变化分析单根翅片管气化性能受送风方式和送风速度的影响。结果表明:侧送风时翅片管周围出现低风速边界层,背风侧易形成低换热效率的尾流区;当送风速度由2.8 m/s增大到3.8 m/s和由3.8 m/s增大到4.8 m/s时,侧送底排方式下空气侧换热系数最大值分别增长3.92 W/(m^(2)·K)和2.16 W/(m^(2)·K);直送风时边界层分布均匀,最大推荐送风速度为3.2 m/s,顶送底排方式对翅片管气化性能的提升效果优于底送顶排方式;当其他条件相同时,侧送顶排为最佳送风方式;采用侧送顶排强制通风的空浴式气化器(ambient air vaporizer,AAV)气化性能显著优于自然通风AAV。

屏蔽门漏风对地铁站台公共区弥散送风效果的影响研究

弥散送风系统(DASS)能为地铁站台公共区提供舒适的热环境,但地铁实际运行中站台存在屏蔽门漏风,对DASS送风气流的影响需要进一步研究。采用数值模拟方法,对屏蔽门漏风作用下站台公共区DASS的送风效果进行研究,并对DASS送风板开启位置进行了优化。结果表明:不考虑屏蔽门漏风作用时,一侧射流式DASS方案的站台公共区温度分布不均匀,靠近送风口一侧温度高,局部区域高于32℃;列车进站时,送风侧吊顶满布弥散送风板的方案使送风出现短路,部分气流直接从楼扶梯口排出,站台公共区靠近送风口一侧温度高于30℃,温度分布不均匀;楼扶梯附近的吊顶板封闭时,避免了气流短路现象,站台公共区温度在23~30℃范围内,送风效果得到改善;列车离站时,将楼扶梯附近的吊顶板封闭,人员活动区温度在28℃以内,满足热舒适要求。

CFD技术在地板辐射采暖复合机械送风下人体热舒适性的应用

采用计算流体力学数值模拟的方法,探究地板辐射采暖复合机械送风形式的2种送风气流组织变化对人体热舒适的影响。根据模拟得到工作区平面的平均温度、湿度、风速及其分布情况探究2种工况下人体舒适度。并通过对比2种气流组织下头足温差、垂直温差以及热舒适性指标预计平均舒适度V_(PM)、预计不满意率P_(PD)对人体热舒适度进行定量评价。结果表明:在送风风速、温度相同的条件下,下送风与上送风工作面平均温度基本相同,风速提升0.02 m·s^(-1),湿度下降0.6%。上送风的空气温度分层更明显,2者的头足温差分别是0.09℃、0.02℃,皆不会令人感到不舒适。上送风和下送风2种气流组织的V_(PM)、P_(PD)值均为-0.18、6%,均符合GB/T 33658—2017《室内人体热舒适环境要求与评价方法》的热舒适要求。综合考虑室内温度分布以及头足温差等指标后,表明在地板辐射采暖复合机械送风中下送风气流组织的效果更好。

基于盲板的地板送风式数据中心热管理与能效案例研究

数据中心机房空调设备长期运行,每年需对其性能进行测试和评估,以确保安全高效运行。针对机架内服务器布局、盲板结构以及工况适应性进行实测,研究了封闭式冷通道地板下送风式数据中心的热环境;并通过热性能指标和能效指标,对该数据中心的安全性和能效进行了全年评估。结果表明:在冷通道中间区域推荐安装功率为2 kW以上的机架;机架间隙处安装盲板后,能够促进服务器内部冷气流循环,减少热气流的回流干扰,最大出口温度降低3.32℃,出口平均速度降低约24%;夏季工况时,该数据中心的PUE、WUE、CUE分别约为1.2、3.5、0.84,且WUE呈现出较强的季节性,冬季工况时,自由冷却可有效降低数据中心的能耗。此外,数据中心冷通道末端的机架过热问题显著,其中16个机架的机柜冷却指数均低于90%,热损失较高。

送风参数对老化箱内部温湿度场的影响研究

利用老化箱对机械电子元件进行老化筛选,能有效提高产品的可靠性。老化箱内部温湿度场的均匀性决定了其整体性能,这对老化箱功能有至关重要的影响。为了提高老化箱的性能,基于流体力学原理,利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真软件对老化箱简化模型进行仿真模拟,并根据仿真结果确定老化箱内部速度场与温度场的分布情况,以优选不同送风温度、送风速度和送风角度组合下的送风方案。仿真试验采用正交试验法,以送风温度、送风速度和送风角度为试验因素,以能量利用系数、温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数为评价指标。通过对仿真试验结果进行极差和方差分析可知,送风角度对能量利用系数的影响最显著,送风温度对温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数的影响最显著。针对3个评价指标,得到3种最优方案:送风温度为90℃、送风速度为10 m/s、送风角度为0°,送风温度为90℃、送风速度为12 m/s、送风角度为-10°,以及送风温度为90℃、送风速度为8 m/s、送风角度为0°。最后,开展了老化箱内部温湿度测量实验,并与仿真结果进行了对比。结果表明,仿真结果与实验结果的相对误差较小,均在合理范围内,验证了仿真试验的可靠性和有效性。研究以提高老化箱性能和能量利用率为导向,可为同类老化箱的设计及其送风参数的设置提供参考。

温室大跨度薄膜风筒送风特性模拟及试验研究

现代大型温室普遍使用送风末端为长距离柔性薄膜风筒的空气处理机组(air handling unit,AHU)作为温度控制功能单元来完成大空间内的热量输送。为探究此类风筒AHU的性能,该研究采用理论分析和数值模拟方法研究其送风特性,并通过试验验证计算模型的正确性。结果显示,薄膜风筒内不同截面的静压在开孔部位急剧减低至0,同时气流速度明显增加,但是影响范围不大,对风筒内的压力场和流场影响较小。在风筒同一截面上不同开孔位置流出的气体速度和速度分布基本一致,以风筒入口端风速2.45 m/s为例,在风筒60.06 m处风筒壁开孔处气流最大速度为5.64 m/s,位于开孔中心处,并垂直与开孔平面向外流动,速度分布为中心流速最高,越靠近孔边缘流速越低。对风筒沿长度方向通过筒壁各开孔流出的风量进行计算发现,在不同风筒入口风速条件下送风量基本保持恒定,均匀性系数均大于0.92,说明此类风筒能够沿长度方向均匀地配送气流,可将热量或者冷量在温室大空间内进行均匀投送,从而为现代大型温室内空间内维持温度场均匀提供保障。

密集贮存下蔬果库送风方式仿真研究

为延长蔬果库内蔬果的保鲜周期,蔬果库内温度需要维持在较小波动范围。同时,为了进一步提升船舶冷库内库容利用率,蔬果库内采用密集贮存方式。在密集存储状态下,将蔬果库内温度波动范围控制在±0.5℃,开展蔬果库内密集贮存下蔬果库送风方式的仿真研究。通过建立蔬果库内气流组织仿真模型,对密集贮存条件下冷风机直接送风和顶部采用可调风口送风2种不同送风方式进行仿真研究。结果表明:采用顶部可调风口送风可保证密集贮存条件下库内大部分区域温度场波动不超过±0.5℃,满足精确控温需求。研究成果可为后续实船的冷库布置及送风方式选择提供一定参考。

风幕精准送风参数制丝线对温湿度模拟研究

随着卷烟制丝加工技术进步和对烟草品质的需求,环境温湿度对制丝加工过程质量有重要影响。为了保持制丝生产线上的烟丝水分和温度的稳定性,论文提出一种风幕隔离方法阻止烟丝输运过程中水分蒸发并维持温度稳定,主要研究风幕送风参数对制丝车间和制丝线温湿度影响,计算结果显示在制丝线上能够有效地形成均匀的风幕,且风幕未端风速大于0.5m/s,风幕的存在能够有效地保持烟丝水分蒸发和温度的稳定,保证烟丝的品质。

活塞风影响下非屏蔽门地铁站台空调送风速度场动态变化模拟研究

非屏蔽门系统是最常见的地铁环控系统之一,在我国得到了大量应用。而活塞风与站台空调送风的非等温耦合又是该地铁站台常见的气流组织形式,具有一定研究意义。本文通过Fluent软件建立了非屏蔽门地铁站台活塞风与空调送风非等温耦合的模型并辅以实测验证了模型的准确性,再通过数值模拟得到了不同车况下站台耦合气流速度场的动态变化过程。研究结果表明:在列车进站工况,活塞风速最大可达8 m/s,且对列车进站端空调射流影响最大,影响最大时刻在24 s,使空调射流轨迹偏转角度最大可达90°;在列车运行过程中楼梯口处的气流平均速度较大,最大风速可达5.5 m/s。该研究可为非屏蔽门地铁站台气流组织的优化及空调季冷量的合理分配等进一步研究提供理论依据。

考虑环境非均匀性的地铁站台送风参数边界约束研究

随着地铁车站空调系统“高能耗,低能效”问题日益突出,风水联动成为当前优化控制的趋势,针对其优化过程中送风参数约束边界不精确引起的热舒适性差及冷量浪费问题,提出了一种考虑环境非均匀性的边界约束方法。基于Realizablek-ε模型与SpeciesTransport模型对站台热湿环境进行数值模拟,分析了气流组织对站台热湿非均匀性影响以及送风参数对站台温度、相对湿度和风速的耦合作用机理,采用非线性最小二乘法拟合送风参数约束边界,探究了送风速度、人员负荷及风口数量对约束边界的影响规律,对比验证了考虑环境非均匀性的边界约束方法对热舒适性控制精度及节能潜力挖掘的提升效果。结果表明:在给定负荷条件下,站台设定温度ta一定时,送风温度t与送风速度v满足约束关系t=a+bta-c/v;送风速度越低,忽略站台环境非均匀性引起送风参数约束边界偏差越大;考虑环境非均匀性的约束边界对相对热指标RWI控制精度的提升高达0.1;在空调季全新风模式与最小新风模式下,考虑环境非均匀性可分别节省29.75%与12.04%的冷量。考虑环境非均匀性的送风参数约束边界方法可有效提升热舒适性控制精度及系统节能潜力,对风水联动优化控制中送风参数边界约束具有理论借鉴意义。

基于Workbench的高炉送风装置直吹管有限元分析

文中针对高炉送风装置的直吹管进行了静力学分析和模态分析,研究其结构及振动特性。在静力学分析方面,利用有限元方法建立了直吹管的数值模型,并对其进行分析,以了解筒体的整体变形及等效应力情况。模态分析方面,提取了直吹管前20阶模态的固有频率,并对前6阶的振频、振型和振幅进行了详细分析。研究结果显示,直吹管的固有频率随阶数递增,符合无阻尼振动的特征。此外,前6阶模态的振型和振幅得到了全面解析。通过静力学分析和模态分析,深入了解了高炉送风装置直吹管在静力学和振动方面的特性,为进一步的结构设计和优化提供参考。

脉动送风对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响

为提高大空间建筑室内的空气品质,将脉动送风应用于大空间喷口送风中,以CO_(2)为示踪气体,基于实验分析喷口送风的流场特征,并以校核后的计算流体力学(CFD)模拟结果,研究脉动送风在不同振幅和周期下对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响。研究结果表明:脉动送风的CO_(2)浓度衰减曲线呈现波动下降的趋势,大周期脉动送风的通风效率低于定风速送风;与定风速送风相比,脉动送风可有效降低室内污染物的极大值,增强新风对室内污染物的稀释范围,喷口下方和排风口附近的污染物浓度有明显的降低;在大空间喷口送风建筑中,推荐随时间波动变化快、幅度小的小周期小振幅的脉动送风。该研究可为实际大空间通风系统优化设计提供参考。

送风机油站系统改造研究

结合当前的机组送风机油站的运行情况,通过案例分析的方式,重点探讨了如何实现风机油站系统的DCS改造方案的关键要点,并通过实践表明,机组送风机油站控制系统的DCS实现效果在于提高了生产效率、降低了运营成本、增强了设备的可靠性和安全性。通过自动化控制、实时监控、数据分析等功能,DCS实现为机组送风机油站的运营和维护带来了诸多的优势。