层叠式笼养肉鸭舍夏季风机运行模式优化与计算流体力学分析

为探明夏季层叠式笼养肉鸭舍内关键环境参数问题区域,优化风机运行数量与布局,实现对饲养环境的精细管控,在96 m(长)×17 m(宽)×5.3 m(高)的鸭舍中布置23个位点,监测舍内温度、相对湿度、风速与二氧化碳浓度变化,构建鸭舍计算液体力学(CFD)模型,模拟不同风机组合对温度场、气流场分布及其均匀度的影响。结果表明:测试期间,舍内外温度波动范围分别为22.9~30.9、17.6~36.6℃,相对湿度的变化范围分别为48.1%~92.5%、31.2%~100.0%,舍内变化趋势与舍外基本一致,但日变化幅度均低于舍外。舍内风速与CO_(2)浓度的变化范围分别为0.79~1.32 m·s^(-1)、1161~1685 mg·m^(-3)。模拟舍外最高气温36.6℃时鸭舍内温度场与气流场的分布,结果发现,运行10台风机配合湿帘降温时,通风量为287518 m^(3)·h^(-1),平均温度与平均风速分别为30.9℃、1.08 m·s^(-1)。针对舍内正中4列鸭笼高温区域梯次增开2或4台风机,通风量分别达到314140、367384 m^(3)·h^(-1),温度较原方案可分别降低0.2、0.4℃,平均风速分别提高0.10、0.30 m·s^(-1),舍内通风弱区与气流不均匀系数均有明显改善,能满足夏季降温需求。针对夏季层叠式笼养肉鸭舍内高温区域,精准调控运行风机的数量与组合,可使舍内气流分布更加均匀,降温效果更好。

矿井通风系统环境温度实时计算与应用

结合矿井通风网络解算,对矿内通风巷道风流温度进行了实时计算与分析。首先对影响风流温度的不同热源进行了分类,选定了基本热源计算公式;然后根据对矿井不同特征巷道的划分,对不同性质的巷道进行了分析,最后结合大强煤矿实际状况,计算并分析了矿井风流温度参数。成果可为高温矿井的系统开拓、改扩建和通风系统的设计提供参考。

“三塔合一”间接空冷塔内空气流场分布特性

间接空冷、脱硫与排烟功能一体的"三塔合一"技术,兼具节水、节能和环保优势,近年来在我国火力发电中得到快速发展。"三塔合一"条件下,空冷塔内空气流场的热力性能,对揭示空冷塔散热、烟气扩散及空冷塔内壁腐蚀等关键问题具有重要意义。建立了间接空冷塔内布置烟囱和脱硫塔的数学模型,通过数值模拟方法分析了环境风和烟囱高度对塔内空气流场及散热器热力性能的影响,并获得了定量的分析结果。研究表明:环境风对空冷系统塔内空气流场和温度场有较大影响,进而影响空冷散热器的散热性能,不利于烟气扩散,同时会加重空冷塔壁腐蚀;而烟囱高度对空冷塔换热性能的影响较小。

列车车厢内气流分布的数值计算与测定

针对车厢内温度分布不均匀问题,就列车空调设计工况进行数值计算,从理论上得到设计工况下车内气流分布情况。以一节硬卧车厢为研究对象,运用不可压缩流理论建立了车内气流的连续微分方程、动量微分方程和能量微分方程。采用k ε封闭模型,并用半隐式压力 速度耦合即SIMPLE算法计算出车内的速度场和温度场。实验测定空态下车内的气流分布,与数值计算值基本吻合,用数值解代替分散的、有限的实验测点值来进一步分析车内的热舒适性。通过计算分析得出:车厢内的平均风速为0 42m·s-1,处于铁规限定的上限,即车内速度偏高;铺位区和走廊区的平均温度分别为24 4℃和26 8℃。宽度方向上的温度不均匀性为0 75℃·m-1;采用人体热舒适性指标PMV得出特征断面上各铺位上达到热舒适标准的测试点仅为42%。

脱硫塔气流均布数值模拟

针对湿法脱硫塔内部流场不均匀等问题,提出一种用于气流均布的倒"V"字形气流均布板,运用CFX软件分别对装有孔隙率为40%、50%和60%的气流均布板的脱硫塔在引入2层喷淋的情况下进行流场数值模拟,并与无气流均布板的情况进行对比。结果表明,未加气流均布板时,脱硫塔内烟气分布不均匀,横截面的烟气速度标准方差最高达到2.024;加装倒"V"字形气流均布板后,脱硫塔内烟气流场改善效果明显,横截面速度标准方差可减小到约1.1。综合分析脱硫塔内流场、温度场和压力场,发现安装孔隙率约50%的气流均布板时效果较为理想。研究表明,脱硫塔内加装倒"V"字形气流均布板可提高脱硫效率,应用在氨法脱硫系统中可有效减少氨逃逸。

溢流气流染色清洁生产工艺

气流染色机与溢流染色机的主要区别在于前者采用空气动力系统 ,后者织物则由液流来推动 ,两者各有优缺点。目前创新的溢流染色机ECO 3 8常温染色机和ECO 6高温染色机 ,能在较低浴比下 ,通过优化设计及合理配置喷嘴、导布管及储布槽 ,使织物在染色过程中处于松弛及展开状态 ,达到匀染 ;而气流染色机如Airsoft和Then airflow ,由于气流传动织物车速快、张力小、时间短 。

客舱内CO_2污染物扩散规律研究

该文基于计算流体力学建立了有内热源的双排座椅座舱模型,分别在侧壁送风、天花板送风和侧壁-天花板共同送风三种模式下,模拟客舱内气态污染物的扩散,分析其传播规律和分布情况。通过对比,发现在侧壁-天花板共同送风情况下,乘客呼吸区域污染物浓度最小,为座舱通风的设计研究提供了理论基础和依据。

畜舍自然通风理论分析与通风量估算

自然通风畜舍通常为大开口建筑,由于开口处的风速和压力分布不均匀,受外界环境影响大,难以确定进风口和出风口的位置,因此,自然通风畜舍通风量的估算值存在很大的不确定度。该研究通过分析通风量关键影响因素、对比不同估算方法结果差异、归纳提高估算准确度的方法,对自然通风畜舍通风理论与通风量估算研究进展进行综述,提出了现有研究的不足和需要进一步完善的内容。自然通风量可以通过压差法、风速法和CFD数值模拟法等直接估算或通过热平衡法、水汽平衡法、CO_2平衡法和示踪气体法间接估算。不同通风量测算方法之间的结果差异在10%~300%之间,估算准确度受开口流量系数、风压系数、动物产热量和产湿量、传感器布置位置等因素的影响,同时使用多种方法进行通风量测算有助于评估测算结果的准确度。CO_2平衡法在实测中应用最为广泛,测算结果相对稳定,但需要规范测试布点和计算取值方法,提高舍内CO_2产生量测算的准确度。水汽平衡法在实测中有一定的应用潜力,也需要提高畜舍水汽产生量的测算准确度,建立动态估算方法。自然通风量尚无准确又无争议的测算方法,现有通风量测算方法更适用于畜舍建筑通风设计,缺乏可以实时、动态调节畜舍通风量或通风口面积的测算方法,生产应用中还需要完善现有方法或建立新的测算方法用以直接、有效地指导自然通风量的调控。

层叠式笼养肉鸭舍秋季最小通风的环境参数测试及分析

本研究旨在探讨最小通风模式对层叠笼养肉鸭舍内环境参数的影响。选择秋季肉鸭育肥后期(32~35日龄)进行试验,通过检测鸭舍内温度、湿度、风速、NH3质量浓度、CO2质量浓度,构建鸭舍CFD模型,模拟并分析温度场与气流场分布特征。结果表明:连续测试4 d,舍外温度6.31~26.12℃,舍内气温15.98~24.85℃;舍外相对湿度13.74%~91.49%,舍内相对湿度28.94%~79.68%;舍内风速波动范围0.30~0.81 m/s,CO2与NH3质量浓度变化范围分别为1462~2798 mg/m3、0.05~0.87 mg/m3。模拟试验鸭舍温度场与气流场,模拟仿真值与实测值间相对误差为0.8%~1.3%,说明所建CFD模型数值模拟与试验数据间高度吻合。每层鸭笼水平剖面温度场与气流场分布模拟结果分别揭示了各层面纵向中部温度均高于两端区域,以及各层中部至风机处气流流速均大于其他区域;此外,南北两侧对称分布通风小窗进入气流形成对冲并汇聚,致使气流分布不均。该研究可为层叠笼养鸭舍结构优化设计与环境调控提供参考。

载人试验气闸舱内气流组织方式模拟分析

文章对低气压条件下气闸舱内换热过程的特点进行了理论分析,认为必须采取有效措施以解决气闸舱空气调节问题。并采用CFD软件对两种舱内气流组织方式——置换送风方式和双侧上送下回方式,进行对比,对舱内的空气调节效果进行详细计算,得出了舱内温度及气流流场的分布情况。结果表明:低气压条件下舱内更加容易发生热量积累和热量扩散;选用双侧上送下回气流组织方式能有效排除舱内热负荷。文中所得结果可为实际设计工作提供参考。

西安市室内外氡的变化特征及影响因素研究

于2015年10月到2016年9月,利用RAD7测氡仪对西安市室内外氡浓度进行监测,考察了室内外氡的日变化特征,探讨了气象因素与通风条件对氡浓度变化的影响规律。结果表明,室内氡浓度日变化范围在40~100 Bq/m^3,呈现夜高昼低的分布特点,且与温湿度分别呈负、正相关关系。自然通风3 h氡浓度可降至室外水平。不同气流形式下,室内氡浓度均随换气率增大而减小,且均在换气率为2次/h的情况下降至室外水平,下降速率从大到小依次为侧送顶排、侧送底排、侧送侧排。室外氡浓度日变化范围在3~33 Bq/m^3。受气象条件影响显著。清洁天与霾天时,氡浓度日变化仍为夜高昼低,清洁天变化范围较霾天更为明显;雨天无明显变化规律。不同天气下,室外氡浓度水平从大到小依次为霾天、清洁天、雨天。加强室内通风、选取合适的气流组织形式,以及保持空气清洁可作为室内外降氡防氡的重要措施。

气流式水平姿态传感器仿真的优化

利用FLUENT软件,采用功率替代温度的优化方法计算出气流式水平姿态传感器密闭腔体内的温度分布图,分别计算了传感器在不同倾角状态下和不同环境温度下密闭腔体内的温度场分布情况,计算和实验结果表明:气流式水平姿态传感器的两热敏电阻丝的温度差与倾角有很好的线性关系,它们之间的变化率为2.618 3 K/(o);环境温度对传感器的两热敏电阻丝的温度差的影响也是有线性关系的,倾角为24o时它们之间的变化率为–0.135 9K/K,与实验结果有很好的相似度。

陇东两类夏季雷暴的活动特征及影响因素分析

利用ECMWF-ERA5再分析资料、常规观测资料分析了甘肃陇东2009—2018年夏季雷暴活动特征及环境条件。结果表明:陇东年均雷暴日数为18.8~23.6 d,夏季雷暴占68.5%~74.7%。夏季雷暴主要分为偏北气流型和低槽影响型,其中偏北气流型以分散性干雷暴为主,较大的垂直温差、高空冷平流强度和近地面高温对雷暴发生具有显著影响;低槽影响型多伴有明显降水过程,显著影响因素为较高的低空温度、湿度和较强的不稳定能量。低槽影响型和偏北气流型雷暴分别占总数的30.5%和60%,这两种类型的雷暴更容易出现在陇东北部地区。低槽影响型雷暴呈逐月增加趋势,最大值出现在8月;偏北气流型雷暴呈单峰分布,最大值出现在7月。各站雷暴日数年际变化趋势在6、7月一致性较高;月雷暴日数均有3~5 a的变化周期,其中7、8月同步性较好。雷暴日数的月、年变化与相应类型主导因素相关明显。植被覆盖、气候带以及地形差异也对雷暴空间分布产生了重要影响。

风与诱导气流协同影响半开放厂房扬尘的评估

半开放厂房卸料时,矿料下落的诱导气流引起的扬尘在自然风作用下扩散,增加了厂房周围粉尘治理的难度。现有研究尚未对矿料下落时诱导气流和自然风共同作用扬尘扩散的影响进行定量分析。研究采用RNG k-ε模型建模探究在自然风作用下该类卸料时3种无量纲诱导流速对污染物扩散的影响。采用的模型及数值方法通过模拟结果与风洞试验结果对比吻合较好。结果表明卸料过程中不同诱导风速对半开放厂房背风面风速场影响不明显,但对背风面污染物浓度分布影响显著。特别在无量纲诱导流速高于0.4时,气流从料坑流向室外的区域接近一半,卸料侧的涡流区域扩大且在无量纲高度z/H为0.16处污染物浓度达到峰值。研究结果为工业园区半开放厂房卸料扬尘治理提供技术参考。

喷气式桑葚采摘机的结构设计与研究

针对人工逐个采摘桑葚效率低下,易伤害桑树、破坏桑果的完整性、无法自动化收集,以及桑树顶部和密集枝叶区域采摘不彻底或无法采摘等问题,提出了一种新型非接触式的采摘方法——“高压气流采摘”。并结合该采摘方法设计了一款桑葚采摘机。通过三维建模分析桑葚机出现的失效形式,应用“鱼腹梁”原理设计壳体截面为C字形,减小应力集中,从而避免失效。通过优化设计C字形壳体内板上喷头的数量和喷口位置,使得气流在壳体内形成环流振荡,实现对桑树的全方位采摘。并采用传送带作为收集机构,对吹落的桑葚进行智能化收集。

家禽舍内循环式环境调控系统设计与数值模拟

为了改善冬季寒冷气候下家禽舍内部环境质量和保温问题,试验设计了一套蛋鸡舍内循环式环境调控系统,该系统主要由内循环调控装置、排风管、进风管、通风孔组成;通过改变进风管通风孔的直径、数量和进风管入口风速,用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件对蛋鸡舍内部的气流进行模拟,分析经管道流出的气流在蛋鸡舍中的分布情况;将CFD模拟值与实测值进行对比验证仿真结果的准确性。结果表明:CFD模拟值与实测值风速的平均相对误差为12.42%,平均绝对误差为0.07 m/s;通风孔直径为47 mm、数量为32个时进行环境调控最适宜,且入口风速为4 m/s时,舒适区(0.1 m/s<舍内风速<0.8 m/s)面积占比为82.21%,平均风速为0.52 m/s。说明试验设计的家禽舍内循环式环境调控装置及管道的布置有利于改善冬季气候条件下家禽舍内环境质量和保温问题,同时也保证了气流分布的均匀性。

Modified attitude factor graph fusion method for unmanned helicopter under atmospheric disturbance

The Unmanned Aerial Helicopter(UAH)has attracted increasing attention in the military and civil areas with the unique flight performance.The significant impact on the attitude measurement performance of UAHs by the strong airflow disturbance is an essential factor threatening flight safety.To improve the attitude measurement performance of UAHs under atmospheric disturbance,an attitude fusion method over the factor graph is applied and provides the plug-and-play capability.Based on the relationship between position,velocity and attitude,a new attitude correction algorithm for the Modified Attitude Factor Graph Fusion(MAFGF)navigation method is designed and constructed through the fused position and velocity information.Finally,results of simulation and experiment are given to show the effectiveness of the proposed method.