不同隔热材料下的深井巷道隔热降温模拟研究

为解决煤矿开采深度不断延伸带来的热害问题,揭示深井巷道温度场分布特征,选用5种矿用隔热材料开展深井巷道隔热降温模拟研究,分析不同厚度隔热层、不同围岩初始温度对围岩温度场、调热圈半径及巷内风流温度变化的影响,并探究隔热层附近围岩温度场的演变特征。结果表明:添加泡沫混凝土的材料隔热性能最佳,经济成本最低;隔热层选用导热系数较低的隔热材料有助于提高隔热层的隔热效果,5~10 cm为最佳隔热层厚度;温度场与围岩层、锚喷层、隔热层在空间上分布一致,隔热材料导热系数与巷道围岩的温度梯度呈负相关,隔热层厚度、原岩温度与巷道围岩温度梯度呈正相关,隔热材料、隔热层厚度和原岩温度对调热圈半径有一定程度的影响,相比无隔热层巷道,巷道隔热和降温效果显著。

梯度升温地层中巷道风流温度分布计算研究

以往巷道围岩与风流热交换计算都是基于围岩地层温度恒定为条件的,为考虑地层地温随深度连续变化对通风巷道风流温度分布的影响,引入风流与围岩热交换的广义换热系数的概念。为简化分析,在假设暂不考虑巷道热湿蒸发或风流湿度饱和,以及无局部热源的前提下,推导了在地层深度梯度升温场中井巷风流与围岩热交换微分方程,即在围岩恒温条件下风流与围岩热交换方程中增加一项地层升温项。对不同巷道情况分别进行求解,结果得到,在地温梯度升温条件下,如果巷道足够长,水平巷道的风流温度终将与地温趋于一致;对倾斜的通风巷道,风流升温率与地温升温率趋于一致,在风流与巷道围岩之间热交换达到稳定后存在一个温度差,称为滞后温差,且该温差随着风量增大而增大。研究为解决矿井地下3D网域通风系统中风流温度分布计算仿真提供算法基础。

空气中沼气的迁移和输运

本文用亥姆霍茨函数论证了重力场中大气压下沼气和空气自由混合后,其混合物是非均匀的,并利用Fick定律和重力场中的压力分布函数求出了沼气浓度的分布函数;给出了用Chapman-Enskog公式计算沼气在空气中的扩散系数的计算结果,并讨论了扩散系数与温度、压力和浓度的关系;求出了呆滞空间沼气传质方程的解析解,据此阐述了沼气积聚的空间、时间概念;应用湍流混合理论分析了沼气层和风流相对运动的混合效应,并给出了最小混合风速的理论计算式。

碳-蒙脱石二维纳米复合粉体制备与提纯

以聚乙烯醇、钙基蒙脱石为原料,通过溶液插层、碳化和气流粉碎工艺和技术制备碳-蒙脱石二维纳米粉体。物相和粒径分析结果表明:在钙基蒙脱石、聚乙烯醇、水的质量比为5∶5∶90的反应体系中,获得层间距d(001)=2.11 nm的聚乙烯醇-蒙脱石插层型复合粉体;400℃碳化该复合粉体获得具有三明治结构特征的碳-蒙脱石复合粉体(d(001)=1.56 nm);将碳-蒙脱石复合粉体气流粉碎可得含碳质量分数为6%左右,平均片径约为2μm,厚度小于30 nm的碳-蒙脱石二维纳米粉体,以管状、单片和多片层堆积等形态存在于体系中。通过梯度离心分离法可以提取不同片径的碳-蒙脱石二维纳米复合粉体。

一种声门气流体积速度估计的新方法

讨论了一种用半导体微型压力传感器测量声门上下压力梯度 ,以此来估计声门气流体积速度的方法。该技术可比测量口腔输出气流的反滤波法得到更可靠和更准确的结果。借助于压力梯度测量流速的原理 ,通过动物实验、人体实验证实了该方法的有效性 ,并给出了实验结果。这一探索性工作对发声生理和物理的基础研究有重要价值。

某方舱医院的通风空调系统设计

以武汉某方舱医院为例,阐释了通风系统设计原则、室内外气流组织原则、空气质量控制技术措施和医护人员出入口部设计原则。介绍了空调系统、防排烟系统设计方案,阐述了可快速建设性、设备的可得性、可维护性技术措施,提出了“平战结合、床随人动”的防疫病房建设概念。

负压隔离病房通风空调系统设计与思考

针对雷神山医院作为新型冠状病毒肺炎应急临时传染病医院建筑的特点,从送排风系统划分、压力梯度控制、净化消毒、设备与材料选择等方面阐述了负压隔离病房通风空调的设计方法及相关思考,为今后类似工程设计提供参考与借鉴。

大口径长焦距光学检测系统强制对流方法

大口径、长焦距的水平光学检测系统极易受到气流扰动的影响,气流扰动会引起光路中温度、速度、压强等多个物理量在时间和空间上随机动态变化。尤其是温度在空间上呈现梯度分布,以及在时间上存在缓慢漂移,均将会直接导致空气折射率的动态变化,从而导致点扩散函数退化、引起波前倾斜、出现波前时变。为了抑制气流扰动对检测光路的影响以及提高检测精度,基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,提出了风扇强制对流的室内温度场控制方法,确定风扇放置方式与风扇数量。采用温度最大峰值(Peak to Valley,PV)并引入了最大光程差概念,综合评价光路温度场的均匀性。经过多次实验验证,采用强制对流方案,将0°像散标准差从0.0263λ(λ=632.8nm),显著提高了光路温度场的均匀性与稳定性,大幅降低了光学检测误差,提高了检测精度。为今后保障狭长通道内长光路、大口径光学检测系统的测量精度提供了借鉴。

帐篷供暖设计

针对帐篷的特定围护结构，选择了较为合理的送风方式，有效地克服了容易出现的竖向温度梯度较大。

负压隔离病房的隔离通风分析与设计

介绍了负压隔离病房的概念,对负压隔离病房进行了深入的分析,结合工程实例介绍了负压隔离病房隔离通风的设计要求和设计方法。

新冠负压隔离病房暖通空调设计及项目管理要点

吉林省传染病医院新冠负压隔离病房、PCR实验室建设项目是吉林省建苑设计集团第一个医疗总承包项目,它的暖通空调设计与常规医疗项目有很大不同。本文主要介绍该项目的通风空调设计、施工、调试要点及对总承包项目管理的体会,该项目采取了不同分区分别独立设置净化空调机组,严格计算风量,保持每个房间、区域压差等技术措施满足了医院的使用要求,并为同类项目提供参考。

基于某宾馆采暖问题房间的室内气流组织研究

基于福建省某宾馆空调系统末端改造项目,针对采暖问题房间展开室内气流组织研究。经过现场检测,项目中问题房间的风机盘管进出风口都为顶部侧送顶部侧回,使空调系统送回风短路,造成室内温度过低。为改善此问题,选取现状方案和两个优化方案针对典型问题房间进行室内气流组织模拟,优化方案1送回风方式采用顶部下送顶部下回,优化方案2为顶部下送顶部下回。模拟结果显示,优化方案1和优化方案2室内各梯度温度均能达到设计温度要求20℃,在人员活动区0.9 m处最低温度23.55℃。并且方案2室内温度略高于方案1室内温度0.2~0.3℃。根据优化方案对问题房间的空调系统末端进行改造,改造后室内温度和噪声均可达到设计要求。

某结核病医院医技大楼空调设计的探讨

本文以某结核病防治院医技大楼为例,分析了病理科的污染源及控制措施,给出了不同区域的新风换气次数以及如何通过气流组织满足空气压力梯度的要求,从而有效地控制了污染源。同时,分析了直线加速区的空调通风,并阐述了采用风冷热泵冷/热水机组作为多联式空调新风系统冷热源的优势。

舰面流场中起动位置对旋翼瞬态气弹响应影响

为研究舰面流场中直升机起动位置对旋翼瞬态气弹响应影响,通过CFD方法模拟得到舰面流场速度分布信息。旋翼动力学建模采用非线性准定常气动模型和中等变形梁假设,结合不同起动位置对动力学方程进行求解。结果表明:直升机起动位置越靠近舰艏和左舷,桨叶负向挥舞越大。在甲板中心1m范围内,最靠近舰艏和左舷的位置负向最大位移可达15.9%旋翼半径,中心处负向最大位移仅为8.5%旋翼半径,源于靠近舰艏和左舷位置垂向气流变化梯度明显高于舰艉和右舷。研究表明舰面流场垂向气流变化梯度对旋翼瞬态气弹响应影响明显,改变直升机起动位置能有效降低旋翼瞬态气弹响应。