洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法
268 送风孔板阻力系数模拟研究
送风孔板阻力系数模拟研究同济大学 朱 春 张 旭摘要 孔板作为一种风口形式,不仅可以用于洁净室送风末端,也常常用于地铁站台通风、列车车厢送风等人员密集或是空间相对狭小等场合。
本文首先理论分析影响孔板阻力特性的参数,接着利用CFD 模拟了不同开孔率下孔板的阻力特性,得出了孔板阻力系数的计算关联式,以便于工程实际设计与计算。
关键词 孔板 开孔率 阻力特性0引言孔板作为一种风口形式,不仅可以用于洁净室送风末端,也常常用于地铁站台通风、列车车厢内送风等人员密集或是空间相对狭小等场合,起到均匀送风的作用。
对航空航天等某些特殊通风领域,当送风管尺寸不能变化时,孔板可作为末端局部阻力件来调节各送风支路阻力平衡,此时需要已知孔板的阻力系数。
常用的通风空调手册中[1],没有述及多孔孔板的局部阻力计算,因此有必要对孔板的阻力特性进行研究。
孔板风口一般为平板上均匀开设多个圆孔,风流通过孔板时形成多股小孔射流,然后混合汇聚,均匀送出。
为计算孔板的阻力,需要给出每一个小孔的入流条件,分析各个小孔的流动特征,这给理论计算带来许多麻烦和不确定性,因此必须简化模型。
简单的办法是将孔板风口等效为一个简单开口,其面积与孔板风口的有效通过面积相等,这样可以确保入流的动量流量和质量流量与实际一致[2],简化模型如图1。
根据分析,把气流流过孔板过程分解为突缩和突扩两个过程。
对于突扩过程,由2-2断面、3-3断面应用贝努利方程,并代入动量方程,可得鲍尔德-卡尔诺公式:c 3()21F 1F ζ=- ( 1 ) F c 为自由出流收缩断面2-2的面积,引入收缩系数ε= F c / F 2,和开孔率(也称为扩张比)n=F 2 / F 3,公式(2)可写为()211n ζε=- (2)当Re >104时,收缩系数ε可认为定值。
331图1 简化的孔板出风示意图对于突缩过程,由于收缩过程产生漩涡的复杂性,只给出经验公式[3]: 34()21n ζ=- (3)因此,气流通过孔板的阻力系数为: 12ζζζ=+ (4)理论分析中,只考虑了突扩、突缩过程的“冲击”损失,忽略了两个过程的沿程阻力损失,仅适用于Re>104的紊流情况。
风洞整流孔板流动CFD边界条件建模
验数 据 提出 的以下经 验公式 ( 考虑 了可压缩 性修 正) :
* 收稿 日期 : 0 9 0 — 1 修 订 日期 : 0 90 — 9 20 —11 ; 2 0 81 基 金 项 目 :自然 科 学基 金 资 助 项 目(0 7 1 2 ; 17 2 ) 中南 大学 搏 士 后 基 金 资助 项 目 9 作 者 简 介 : 先 旭 ( 9 4) 男 , 袁 1 7 一 , 研究 员 , 究 方 向 : 定 常 空 气 动 力学 、 行 器 动 态 特性 . — i: x — y d ia c r 研 非 飞 E maly x f 3 @sn . o l n
模 型仅 仅考 虑 了开 孑 率 的影 响 , 结 合 2 L 并 m×2 超 m 声速风洞 引导性试 验进行 了初 步数值模 拟 , 得 了一 取 定 的效果 。
A 小 于 开孔 面 积 , - ( — ) 其 中 为 收 缩 因 A :A 1 , 子, =A / , uh根 据 C re 和 R ue的实 A Bs on l l os
第 2 8卷
第 3期
空
气
动
力
学
学
报
V o.2 1 8。N o 3 .
21 0 0年 6月 文 章 编 号 :0 5 — 8 5 2 1 0 — 3 6 0 2 8 1 2 ( 0 0) 30 1 —6
ACTA AERo DYNAM I CA N I SI CA
J n 2 1 u .,0 0
在 孔 板 上 下 游 划 分 网格 后 ( 分 网格 时 不 考 虑 开 划
均匀 开孔 的多孔板 , 往 开有 成 百 上千 个 小孔 , 流 往 其
孔 分布细 节 ) 如 图 1所示 。假 设 无 孔壁 时 连续 的控 , 制体 , 在有 多孔 壁 以后 , 以一 个 一 维喷 管连 接 。在 流 场计算时 , 喷管前缘 ①作为孑 壁上 游人流边 界条件 ; 将 L 将喷管后缘③作为孔壁 下游出流边界 条件 。虚 拟喷管 内的流动细节不 作计 算 , 采用 一维 定 常、 等熵 、 绝热 流 动假 设 , 建立 喷 管前 后缘 的流 动关 系 , 而得 到反 可 从
计算流体力学中的边界条件处理
计算流体力学中的边界条件处理在计算流体力学中,边界条件处理是一个至关重要的步骤。
边界条件是指在数值计算中,对于流场的边界处所设定的条件,用于模拟真实流动情况,并保证数值计算的准确性和可靠性。
本文将对计算流体力学中的边界条件处理进行综述,包括常见的边界条件类型和其在不同应用中的处理方式。
一、边界条件类型1. 进口边界条件进口边界条件是指流场的进口边界,即外部流体进入计算区域的边界。
在进口边界处需要设定流体的入口流速、温度、浓度等参数。
常用的进口边界条件有恒定流速、恒定温度和恒定浓度等。
进口边界条件的处理方式通常采用指定数值来模拟实际流动情况。
2. 出口边界条件出口边界条件是指流场的出口边界,即计算区域的外部流体离开的边界。
出口边界条件需要设定出口处的压力、速度等参数。
常见的出口边界条件有静压出口、出流出口等。
出口边界条件的处理方式主要是通过迭代计算来确定达到稳定状态的数值解。
3. 壁面边界条件壁面边界条件是指流场与实际物体接触的部分,需要考虑流体在壁面上的速度、温度等的变化。
通常情况下,流体在壁面上的速度是零,即无滑移边界条件;温度则可根据壁面材料的传热性质进行设定。
壁面边界条件的处理方式通常采用无滑移条件和指定壁面温度条件。
4. 对称边界条件对称边界条件是指流场的某个边界面对称分布的情况。
在对称边界处,流动的物理量具有对称分布的特点,例如速度分量、压力等。
对称边界条件的处理方式是将对称面上的物理量进行相等的设定,以模拟对称分布情况。
二、边界条件处理方式1. 插值法插值法是一种常用的边界条件处理方式。
通过在已知的边界节点上求解物理量的值,然后通过插值方法计算出其他边界节点上物理量的近似值。
插值法能够通过边界条件的已知值预测其他未知值,从而实现对流场的模拟和计算。
2. 外推法外推法是一种基于已知的数值求解方法,通过已知节点上的物理量值来预测边界处未知节点上的物理量。
外推法的基本思想是根据已知节点处的物理量值,利用数值计算方法来迭代求解其他未知边界节点上的值。
边界条件的处理
(b)
q 对于第二类边界条件, B 为已知,故可把它与b组成一个新项:
q B y q B y b ( S C )xy ( S C S C ,ad )xy xy
(4-36)
a a P aW a E 0 a N a S S P xy P
3.采用区域离散化方法B时,为什么TM1式子具有二 阶截差的公式? 因为在求TM1的过程中,是通过以下两式得到的
TM 1 TM 11 (x)( x) S
q Bx
TM 11 [TM 11
(x)( x) S
(
hx
)] (1
hx
)
这两式具有二阶截差,所以TM1式子也具有二阶截差。
V 为控制容积的体积
AT f
其中:A是所研究控制容积在边界上的传热面积
A [ aP ]TP aETE aN TN aS TS 1/ h ( x) w / B {SC }V V [1/ h ( x ) w / B ] AT f
上式表明,对第三类边界条件,如果在边界控制容积中加 入一下附加源项:
★思考题
1.如何解释在固体边界上对速度取无滑移边界条件? 在固体边界上对速度取无滑移边界条件,即在 固体边界上流体的速度等于固体表面的速度,当 固体表面静止时,有:u=ν=ω=0。 2.对于给出的第三类边界条件,导热问题和对流问题 有什么区别? 在导热问题中,第三类边界条件给出了求解的固体 区域周围的流体温差及表面传热系数;在求解对流换 热问题时,第三类边界条件给出的是包围计算区域的 固体壁面外侧的流体温度及表面传热系数。
6.为什么使用附加源项法可以缩小计算区域?
洁净室回风口设计中的常见问题及解决办法与建议
Part 1、回风口位置设置常见问题在《工业洁净厂房设计规范》GB50457-2008中指出:回风口位置宜远离洁净工作台;易产生污染的工艺设备附近应设排风口;有局部排风装置或需排风的工艺设备,宜布置在洁净室下风侧。
由于送风口的布置是影响房间气流组织及空调参数的主要因素,回风口对房间各工况影响极小。
所以,在设计洁净空调时,许多设计师对洁净室回风口布置的极为随意,完全不考虑室内气流流向对工艺操作面的影响。
因此,在布置风口位置时还是存在以下的问题:有的回风口随意布置于空余墙角或墙边,忽略了气流流向对工艺操作面的影响;有的设计回(排)风口又远离产生污染的工艺设备,这些工艺设备产生的污染空气会流到相对洁净区域甚至全洁净室;有的回风口布置的太少,回风速度偏大,导致全室空气流向一处,必然存在死角,洁净空气难以到达。
横向异侧送风流线图Part 2、回风夹道共用的问题因洁净室造价较高,常出现所留空调设计空间较小的情况,所以洁净室空调设计中会出现两相邻洁净室共用同一回风夹道的情况。
一般情况下,相邻洁净室压差不同,这样的设计导致相对压力值低的洁净室无法回风,压力高的房间空气压入相对低压力房间,正压值不能准确调试,有序的压力梯度分布保持洁净室的洁净度非常重要,而共用回风夹道的设计很可能引起交叉污染。
Part 3、回风口设计过滤器问题有些洁净室在回风口加设一层初效或中效无纺布过滤器,这样做既增加了洁净室的美观性,又增加了回风口的阻力,还可以过滤一部分大颗粒的粉尘。
但这种做法也存在隐患。
回风口上设置过滤器,增加了回风阻力,回风量减少,增加了泄漏风量,因此形成了洁净室的静压。
但随着回风口上的过滤器容尘量的不断增加,过滤器的阻力不断增大,回风量逐渐减少,导致洁净室的静压不断升高。
此外,过滤器有使用寿命,更换滤网不仅增加成本,同时还有可能损坏彩钢板封边。
因此,是否在回风口加装过滤装置要根据实际生产情况而定,除了增加过滤器外,还可以通过减小回风口的面积,并且使回风口可调节,也可以形成洁净室的静压,达到同样的效果。
优珏带您了解洁净板接缝的的正确处理方式
优珏带您了解洁净板接缝的的正确处理方式
洁净板常用于对卫生环境要求较高的洁净场所,例如医院装饰板、手术室、ICU室、病房,制药厂,食品车间,超市、餐饮场所等。
在防水、耐潮、抗菌、防腐蚀等性能上的要求上也相对严格,安装时如果处理不当则有可能出现对装饰板的破坏,影响应用场所整体的洁净要求。
洁净板安装完毕后,其板材接缝部位的防水密封处理是影响墙体防水密封效果的关键因素,在选择防水密封材料时应注意以下几个方面:
1.洁净板的板缝连接件要选择专用的板缝连接件,在填充防水密封材料后,可以防止密封材料的三面粘接,避免胶体受力不均出现开裂现象。
如果使用泡沫棒填缝时,所使用的泡沫棒应根据密封材料的选择进行粘接性试验确认后再应用。
2.确认洁净板密封材料填充部位的缝隙宽度是否为10mm;填充密封材料的深度应大于6mm。
3.在填充密封材料时,使用与缝隙相符的胶嘴,用刮铲把密封胶密实的挤进板材接缝里。
在胶表面结皮前10~20分钟内用刮铲进行整平,整平能使胶挤压填满空隙,并使表面平整光滑,不要用液体(如水、肥皂水、酒精)来帮助整平。
4.仔细清理洁净板接缝部位以外的密封材料,并检查密封材料填充不饱满的或不密实的地方,应在密封材料未固化之前及时进行修补。
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洁净室通风施工方案范例
洁净室通风施工方案范例1. 引言本文档为洁净室通风施工方案的范例,旨在帮助施工人员理解和实施洁净室通风系统。
洁净室是一种特殊的环境控制空间,其通风系统的设计和布局对于室内空气质量和工作效率至关重要。
本文将介绍洁净室通风的基本原理、系统组成以及施工要点等内容,以供参考。
2. 背景洁净室通风系统是一种专门设计用于控制室内空气中颗粒物、微生物和有害气体含量的系统。
它主要由送风系统、排风系统和过滤系统组成。
送风系统负责向室内供应洁净空气,排风系统则将室内的废气排出,过滤系统则用于去除空气中的污染物。
通风施工方案应综合考虑洁净室的功能要求、工作环境、建筑结构等因素,并合理规划送风口、排风口和过滤器的位置。
此外,施工人员还需要具备相关的技术知识和操作技能,确保施工过程的安全和质量。
3. 洁净室通风施工方案范例3.1. 洁净室通风系统设计原则洁净室通风系统的设计应遵循以下原则:•合理布局:根据洁净室的功能要求,合理安排送风口、排风口和过滤器的位置,以保证室内空气的均匀分布和流动。
•过滤效果:选择合适的过滤器,能有效去除室内空气中的颗粒物和微生物,提高空气质量。
•噪声控制:合理设计送风系统和排风系统,采取隔音措施,减少噪声对工作环境的影响。
•节能环保:选用低能耗的通风设备,提高系统效率,减少资源消耗。
3.2. 洁净室通风施工步骤洁净室通风施工的基本步骤如下:1.准备工作:对施工区域进行清理和整理,确保施工环境整洁。
2.安装送风系统:根据设计方案的要求,安装送风管道、送风口和送风机组等设备。
3.安装排风系统:根据设计方案的要求,安装排风管道、排风口和排风机组等设备。
4.安装过滤系统:根据设计方案的要求,安装过滤器和过滤器框架等设备。
5.连接管路与设备:将送风系统、排风系统和过滤系统连接起来,并进行密封处理。
6.调试与测试:对通风系统进行调试和测试,确保系统正常运行和满足设计要求。
7.完善细节:对施工现场进行清理和整理,完善系统细节,确保施工质量。
洁净室高效送风口的技术要点
洁净室高效送风口的技术要点
洁净室高效送风口是确保洁净室内空气质量的重要组成部分,其技术要点包括以下几个方面:
1. 气流均匀性,高效送风口应该能够保证洁净室内空气的均匀分布,避免死角和死区的产生。
这需要通过设计合理的送风口结构以及优化气流动力学特性来实现。
2. 过滤效果,高效送风口需要配备高效过滤器,以确保送入洁净室内的空气达到一定的洁净度要求。
过滤器的选择和布局对于提高送风口的过滤效果至关重要。
3. 风速和风量控制,送风口的风速和风量需要能够根据洁净室内的实际需求进行调节和控制,以满足不同洁净度等级的要求。
4. 防止二次污染,高效送风口需要采取措施防止二次污染,包括防止送风口内部的积尘和细菌滋生,避免对洁净室内部空气质量的影响。
5. 结构材料和密封性,送风口的结构材料需要具备耐腐蚀、易
清洁等特性,同时在安装和使用过程中需要保证与洁净室墙体的密封性,防止空气泄漏和污染物进入。
总的来说,洁净室高效送风口的技术要点包括气流均匀性、过滤效果、风速和风量控制、防止二次污染以及结构材料和密封性等方面,只有综合考虑这些要点并进行合理设计和实施,才能确保洁净室内空气的质量达到要求。
洁净室净化风管施工技术方案
洁净室净化风管施工技术方案前言空气净化处理技术在我国药品、食品等生产中应用日益广泛,也日益受到各生产企业的重视,因此,在洁净室工程施工中,如何做好净化空调系统的施工显得尤为重要。
净化风管的质量是净化区洁净度能否得到保证的决定性因素。
在净化风管的施工过程中,对板材的脱脂清洗、风管制作工艺、风管漏光(风)检验及对漏光(风)点的处理方法、风管部件安装、高效过滤器的安装、系统调试等是净化风管施工的关键技术。
主要施工方法施工准备⑴人员进场后,组织主要施工技术人员熟悉图纸,对建筑、结构和电气、给排水、暖通施工图中的管路走向、坐标、标高与通风管道之间跨越交叉在图纸上出现的问题进行解决。
⑵组织施工人员学习有关规范和规程,对施工人员进行技术交底,对风管的制作尺寸,采用的技术标准、咬口方式及风管的连接方法进行明确。
并对所有进入风管制作场地的人员进行净化方面的知识培训,从操作规程、衣着、使用工具、辅助材料的使用、材料的要求等方面进行教育培训。
⑶对预制加工场进行布置,根据风管制作的工序合理布置风管加工设备。
风管预制场地垫好5mm厚橡胶板,以减少风管在下料、拼接等过程中的划痕。
舒适性空调部分以及型钢的制作油漆作业必须与净化风管制作区域完全隔离开。
风管加工场具体的面积视工程的大小而定。
⑷组织施工人员学习安全规范和有关安全规章制度,进行安全技术交底。
⑸所使用板材、型钢材料(包括辅材)应具有出厂合格证书或质量鉴定文件。
⑹制作风管及配件的钢板厚度以及辅材应符合规范及设计要求。
⑺镀锌钢板表面不得有划伤、结疤、水印及锌层脱落等缺陷,应有镀锌层结晶花纹。
⑻所有材料进场后要分类堆放整齐,并作好相应的标识。
施工工序1)风管及部件的制作⑴风管及部件制作工艺流程:⑵风管剪板、咬口及折方以机械加工为主,手工操作为辅,板材在下料前用中性清洁剂清洗,除去板材表面的油污及积尘。
⑶洁净系统风管采用咬口连接,矩形风管或配件的四角组合采用联合角咬口,圆形风管组合采用立咬口。
基于cfd方法的孔板送风气流组织优化研究
基于cfd方法的孔板送风气流组织优化研究近年来,随着技术的不断发展,建筑物面临着更高的运行安全性、节能减排要求和舒适度要求。
因此,组织优化孔板送风气流以满足建筑技术的需求成为一项重要而必要的研究。
本文以我国西部某大型建筑空调系统为研究对象,采用CFD(流体力学数值模拟)方法,从建筑物的实际环境出发,进行孔板风道的三维传热和流动分析,对孔板风道的送风气流组织进行优化。
首先,采用三维模型和多相流模型,模拟建筑空调系统中的孔板送风气流。
建立数学模型,计算孔板送风气流在表面温度分布和换热热流密度分布上变化的情况。
通过模拟分析,确定孔板风道的送风气流最优分布,以满足对空调系统的安全性、节能减排要求和舒适度要求的调节要求。
其次,基于CFD方法,优化孔板送风气流组织。
利用数值模拟,计算孔板送风口的孔板数量、形状、尺寸和位置,使孔板的换热热流密度分布均匀,以满足建筑物的安全性、节能减排要求和舒适度要求。
研究表明,不同入口流量下孔板数量、形状和尺寸均影响换热效果,在传热效率和流动均匀性方面也有一定的差异,从而给出了最优的孔板尺寸和孔板数量。
最后,结合仿真分析的结果,在实际的建筑物空调中进行实验验证。
按照优化的理论结果,采用实际安装的孔板,测量表面温度分布和热流密度分布,并结合理论和实验数据分析,确认孔板送风气流组织实际可行、效果显著,满足空调系统的安全性、节能减排要求和舒
适度要求。
总之,本文通过CFD(流体力学数值模拟)方法,对孔板风道的送风气流进行了三维数值分析,优化了孔板送风气流的组织,为建筑物的安全性、节能减排要求和舒适度要求提供了参考依据,具有一定的参考意义。
孔板流量计常见问题及处理
孔板流量计常见问题及处理孔板流量计装反了会怎么样?流量和孔板的前后压差成一定的比例关系(忘了是否是线性),但肯定是差压越大,流量越大,为了测量准确,才有孔板的倒角,以加大差压,而孔板装反,则差压减小,当然流量显示就变小了,因流量孔板的内边是45度的斜刀口,所以也被称为锐孔板。
设置刀口的目的是要让气体到孔板处能迅速减压提高流速然后再迅速释放,以增大孔板前后的压差,然后根据此压差来计算流量,其是用伯努利方程来计算的。
在孔板后会出现一缩脉,此处气体的流速最大而压力最小,就是根据缩脉处的压力和孔板前的压差来计算。
当装反了后就不能达到迅速减压也就是孔板前后压差会减小,而流量与前后压差是成正比的,所以显示会偏小。
标准孔板流量计有哪些取压方式?标准孔板根据国家标准包括角接取压、法兰取压、径距取压。
1、角接取压包括钻孔取压和环室取压,有利于缩短直管段,精度较高。
其中钻孔取压适合管径为DN400-DN3000,环室取压适合DN50-DN400。
2、法兰取压具有加工简单、易安装易清理等特点,但精度低于角接取压,适合管径为DN50-DN1000。
3、径距取压点固定,适合雷诺数大的场合,适合管径为DN50-DN1000。
环室取压就属于角接取压,用上环室进行均压效果更好一些,但是DN600的孔板用环室成本就提高不少,若只用法兰式角接取压安装时要注意精确到位也行,准确度会有所降低;法兰取压较简单,容易装配,但准确度较角接取压低一些;此外还有径距取压,但其压差较小不易测量,因此很少采用,但径距取压适用于大管道的过热蒸汽测量;根据你这种情况采用环室角接取压效果最好,准确度和灵敏度都高,但是成本稍高一些。
提高孔板流量计测量精度的方法有哪些?1、计量装置的设计安装应符合相应的标准,在使用过程中必须定期做好系统的校验、维护工作,对于实际使用中的压力、温度、流量等工况参数的变化,应进行及时修正,可采用全补偿的流量计算机的积算方案,以减少计量误差,确保计量精度。
洁净生产车间,排风口与排风管该如何布置
洁净生产车间,排风口与排风管该如何布置洁净室内的排风口,其作用为排热、排湿、排污染物质。
当室内设备产热太大时,为了节能,可把设备产热就地排走以减小空调冷负荷。
这时的排风口位置应设在产热设备的正上方;如果在洁净室内,由于工艺要求,某些湿表面不能密闭时,为了增加室内的湿负荷,可在湿表面附近,设置排风罩(可在正上方或侧面新设);在生产过程中,有可能有害飘散有害气体或微粒,最好的污染控制方法是在污染物散发源处及时吸出污染物。
可采用排风罩或密闭隔离防护网罩等措施来排除污染。
可见,排风口或排风罩的布置根据行业规范或生产工艺的具体条件来确定。
如洁净手术室内的排风,在《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB50333-2002)中规定:“洁净手术室必须设上部排风口,其位置宜在病患头侧的顶部。
排风口开闭速度应不大于2m/s”。
这一规定,是为了排除一部分较轻的麻醉气体和室内污浊空气。
所以排风口应设在上部并靠近发生源处。
对于洁净生产车间,应根据生产工艺及设备特征灵活设置,如果工艺市场条件允许,设排气增设罩要比设顶部排风口排除污染的效果好,设密闭排气侧边灯罩排污效果更好。
所以,在布置排风口时,应情况综合考虑各种规定及生产工艺状况,确定非常有效的口排风方式及排风口位置。
排风口位置及排风手段方式确定后,就应设计排风管系统。
在各洁净室单独设置排风桑利县系统还是多间洁净室并联设置排风系统,除应严格执行相关规范的规定外,还应通过分析污染的性质来决定系统内形式。
如医院洁净手术室的排风系统应和辅助服务设施的排风系统分开设置。
生产车间中如所排除的有机物属于同一性质,不会造成交叉水污染,在混合后也不会产生各种危险,就可以多间压力容器共用一个排风系统。
每一个排风系统的排风进出口都应直接通向室外,不应排入吊顶夹层中所。
排风系统中,暴露于洁净室的管道及排风罩宜采用不锈钢板制作,在夹层或夹道内的隐蔽管道,可采用钢板或满足排风要求的其他板材制作。
当排风气流中含有腐蚀性物质时,应采用耐腐材料制作排风管。
洁净区排风口的评估原则
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三种孔板流量计取压口安装方式 孔板流量计常见问题解决方法
三种孔板流量计取压口安装方式孔板流量计常见问题解决方法孔板流量计的节流装置大家已经有了一个简单的认得,不过大家还应当把握孔板流量计的取压口的安装方式,要结合实际的安装方法和四周环境来选择孔板流量计取压口的安孔板流量计的节流装置大家已经有了一个简单的认得,不过大家还应当把握孔板流量计的取压口的安装方式,要结合实际的安装方法和四周环境来选择孔板流量计取压口的安装,跟着我去了解一下三种安装方式的相关学问。
孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。
孔板流量计(又称节流装置、差压式流量计)是测量流量的差压发生装置,搭配各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。
1、被测流体为液体时,为防止气泡进入导压管,取压口应处工艺管道中心线下偏≤45°的位置上,正负取压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平面上2、被测流体为气体时,为防止液体(冷凝液)进入导压管,取压口应处工艺管道中心管道上方线上偏≤45°的位置上,正负取压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平线上。
3、被测流体为蒸汽时,应保证冷凝器中冷凝液面恒定和正负导压管上的冷凝面高度一致。
正负压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平面上。
以上三种孔板流量计取压口安装方式,均可与管道对称和管道的同一侧进行安装。
节流装置的安装和适用于下列管段和管件有关:节流件上游侧第一阻力件、第二阻力件,节流件下右侧第一阻力件,从节流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。
孔板流量计的取压口的安装方式就是这三种类型了,大家在实际的安装过程中确定要结合实际的需求来进行。
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洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法
30 36 6902692, 697
洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法
赵 彬1 , 曹 莉2 , 李先庭2
(1. 清华大学 工程力学系, 北京 100084; 2. 清华大学 建筑技术科学系, 北京 100084)
摘 要: 为准确快速模拟孔板型风口洁净室的室内气流组 织, 采用既能够准确表述送风口入流质量流量、 动量流量, 又 不改变风口外形和位置的 N 点风口模型来描述孔板风口的 入流边界条件。 将该模型引入到三维计算流体力学 (CFD ) 程 序 STA CH 23 中, 对高 2. 1m 、宽 4m 、回风口高 0. 4m 、送风 满足 R e = 5 ×104 的全顶棚孔板风口送风、 两侧下回风的洁 净室进行了数值模拟, 模拟结果与实验数据吻合较好, 说明 该模型可用于预测采用孔板风口送风的洁净室的气流组织。 关键词: 通风; 数值模拟; 计算流体力学 (CFD ) ; 孔板风口; 边界条件; 洁净室 中图分类号: TU 834. 5 文章编号: 100020054 ( 2003) 0520690203 文献标识码: A
Boundary cond it ion s for perfora ted in let panels in s i m ula tion s of a irf low in s ide clean room s
ZHAO B in 1 , CAO L i2 , L I Xia nting 2
( 1. D epartm en t of Eng ineer ing M echan ics, Tsinghua Un iversity, Be ij ing 100084, Ch ina; 2. D epartm en t of Bu ild ing Sc ience, Tsinghua Un iversity, Be ij ing 100084, Ch ina ) Abstract: T he airflow p attern in side a “lam inar flow ”clean room w ith ven tilation th rough p erfo rated panels w as analyzed num erically, u sing a sp ecially develop ed in let boundary cond ition fo r the flow th rough the p erfo rated in let p anels. T he clean room w as 2. 1m h igh and 4 m w ide w ith exhau st ducts that w ere 0. 4 m h igh. T he air supp ly R eyno lds num ber w as 5 × 104. A n N 2 po in t air supp ly m odel w as u sed to accu rately sim u late the inflow m ass and the m om en tum rates at the air supp ly open ing s, w ithou t chang ing the location and figu ration of the d iffu sers. T he boundary cond it ion w as u sed in the 32 D com pu tational flu id dynam ics softw are, STA CH 23 to m odel the airflow in side the clean room w ith fu ll ceiling air supp ly and air retu rn s at the bo ttom of the tw o side w alls. T he calcu lated resu lts ag ree w ell w ith exp eri m en tal m easu rem en ts. T he new m ethod w ill be u sefu l fo r o ther p ro jects u sing perfo rated in let p anels. Key words: ven tilation; num erical sim u lation; com p u tational flu id dynam ics (CFD ) ; perfo rated p anels; boundary condition s; clean room s
如何进行洁净室的气流组织设计
如何进行洁净室的气流组织设计如何进行洁净室的气流组织设计为保证室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等满足工艺要求和人员的舒适度要求,就必须设计合理的气流组织,使室内空气的流动符合洁净室设计要求。
洁净室气流组织洁净室按气流组织可以分为以下四类:单向流洁净室、非单向流洁净室(又称:乱流洁净室)、辐(矢)流洁净室、混合流(局部单向流)洁净室。
洁净室的气流组织与一般空调的气流组织方式不同。
而洁净室气流组织的主要任务,是供给足量的清洁空气,稀释并替换室内所产生的污染物质,使室内洁净度保持在允许范围之内。
一般空调房间多采用乱流度大的气流组织形式,利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度,使送风与室内空气充分混合,形成均匀的温度场和速度场。
因此,洁净室气流组织设计应遵循以下一般原则:1、要求送入洁净室的洁净气流扩散速度快、气流分布均匀,尽快稀释室内含有污染源所散发的污染物质的空气,维持生产环境所要求的洁净度。
2、使散发到洁净室的污染物质能迅速排出室外,尽量避免或减少气流涡流和死角,缩短污染物质在室内的滞留时间,降低污染物质与产品的接触几率。
3、满足洁净室内温度、湿度等空调送风要求和人的舒适要求。
花全开,意味着就要开始凋谢;月全圆,就代表着要开始残缺。
人也是一样,到达巅峰之后,接着就是不可避免地要走下坡路。
一生很短,不必追求太多;心房很小,不必装的太满。
“三七开”就是生活的最高境界。
人生三分选择,七分放下生老病死,爱恨离别,求之不得,人生有许多事情,往往是让人无能为力的。
选择是智者对放弃的诠释,只有量力而行,善于抉择才会拥有更辉煌的成功;放下是智者面对生活的明智选择,只有懂得放下,善于取舍才能事事如鱼得水。
小时候听过一个故事。
火车马上就要开动了,一个人慌张跑过来,却在上车时被门挤掉了一只鞋。
这时火车开动了,这个人立马脱下另一只鞋,用力扔向第一只鞋子掉落的地方。
有人问他为什么这么做,他说:“已经丢掉的鞋子,何必再去留念呢?还不如给捡到的人一双鞋呢。
孔板空调风口送风射流的数值模拟
孔板空调风口送风射流的数值模拟
赵彬;李先庭;彦启森
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2002(024)001
【摘要】介绍N点风口模型用于数值模拟室内空气流动时描述孔板类送风口的入流边界条件.然后采用该风口模型对不同的孔板风口出流条件算例进行数值计算,并就轴心速度衰减、射流扩展角以及断面流速分布等射流特性与实验数据进行了对比.比较结果表明,N点风口模型用于描述数值模拟室内空气流动的孔板类风口入流边界条件,可以获得工程上足够满意的结果.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】赵彬;李先庭;彦启森
【作者单位】清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084;清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084;清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084【正文语种】中文
【中图分类】TU83
【相关文献】
1.基于Phoenics的地板送风孔板风口和旋流风口的数值模拟对比 [J], 胡勇;侯艳;许志浩;陈明
2.孔板风口用于地板送风的数值模拟 [J], 侯艳;许志浩;王芳
3.孔板风口用于地板送风的数值模拟 [J], 侯艳;许志浩;王芳
4.空调送风口低温射流的实验研究 [J], 李锐;康小鹏;丁涛;杨晖
5.高效过滤器送风口扩散孔板的数值模拟与实验 [J], 郭春梅;张于峰
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边界条件的使用方法
FLUENT中各种边界条件的适用范围速度入口边界条件:用于定义流动入口边界的速度和标量。
压力入口边界条件:用来定义流动入口边界的总压和其它标量。
质量流动入口边界条件:用于已知入口质量流速的可压缩流动。
在不可压缩流动中不必指定入口的质量流,因为当密度是常数时,速度入口边界条件就确定了质量流条件。
压力出口边界条件:用于定义流动出口的静压(在回流中还包括其它的标量)。
当出现回流时,使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。
压力远场边界条件:用于模拟无穷远处的自由可压缩流动,该流动的自由流马赫数以及静态条件已知。
这一边界类型只用于可压缩流。
质量出口边界条件:用于在解决流动问题之前,所模拟的流动出口的流速和压力的详细情况还未知的情况。
在流动出口是完全发展的时候这一条件是适合的,这是因为质量出口边界条件假定出了压力之外的所有流动变量正法向梯度为零。
不适合于可压缩流动。
进风口边界条件:用于模拟具有指定的损失系数、流动方向以及周围(入口)环境总压和总温的进风口。
进气扇边界条件:用于模拟外部进气扇,它具有指定的压力跳跃、流动方向以及周围(进口)总压和总温。
通风口边界条件:用于模拟通风口,它具有指定的损失系数以及周围环境(排放处)的静压和静温。
排气扇边界条件:用于模拟外部排气扇,它具有指定的压力跳跃以及周围环境(排放处)的静压。
速度入口边界条件:速度入口边界条件用于定义流动速度以及流动入口的流动属性相关标量。
这一边界条件适用于不可压缩流,如果用于可压缩流它会导致非物理结果,这是因为它允许驻点条件浮动。
应该注意不要让速度入口靠近固体妨碍物,因为这会导致流动入口驻点属性具有太高的非一致性。
压力入口边界条件:压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。
它即可以适用于可压缩流,也可以用于不可压缩流。
压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。
这一情况可用于很多实际问题,比如浮力驱动的流动。
洁净区引风要求
洁净区引风要求
洁净区是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将区内之温度、洁净度、区内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。
但是较多洁净区会有热湿无法排出的情况,这时会采用排风系统进行处理。
1、对洁净区的引风系统必须是有很高以及洁净度的空气。
因此,有必要选择高效或亚高效过滤器(洁净级别低)作为终端过滤器,进入洁净区空气的最后一级过滤。
为保护网络终端通过过滤器和延长其寿命,必须使空气先经中效过滤器可以进行信息过滤。
2、根据洁净区的等级,合理选择洁净区的气流组织形式,避免在工作区域内出现旋流区,送入洁净区的空气应直接到达工作区域,空气流动有利于洁净区内的颗粒从回风口排出。
3、有足够的风量,既为了进行稀释以及空气的含尘浓度,又保证有稳定的气流对于流型。
4、不同社会等级的洁净区、洁净区与非洁净区或洁净区与区外环境之间信息均应保持企业一定的正压值。
洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法
洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法在有关各种净化工程洁净室的设计手册中,对于洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法都列出了复杂的计算过程公式,那么对于那些专业从事洁净室建造的工程师们,专业净化工程设计施工而言,是否有更为快速和简单的计算方法解决洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法呢?在过去的38年里发展中,净化技术洁净室技术经历了快速的发展,在汽车工业,微系统技术,生物技术,表面技术,制药医疗,半导体工业等许多工业分支中,都已开发出了适合自己的洁净室技术。
无论何种洁净室技术,都有哪些基本的原则和要求是大家所必须都要遵循的因素,比如说洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法。
所有的洁净室,可以有很多不同的标准和要求,但是如果没有正压,那么一切室内环境标准和要求都没有存在的基础,没法达到净化洁净室室内空气洁净度要求。
各种设计手册中复杂的计算方法并不适合现场施工技术人员的需求,在洁净室建造项目中,基本上工程技术人员都在靠经验估算,并没有比较准确而且又简单的洁净室漏风原因分析及洁净室正压送风量计算方法.一个密闭性能良好的洁净室,在使用过程中,主要的漏风途径有以下四种:•高效送风口的漏风;• 高• 室内门、窗缝隙的漏风;• 开门过程中的漏风;• 风淋室、传递窗各种净化设备的漏风;• 室内配套设备的工艺排风。
1、缝隙漏风量计算计算方法一:v=1.29(△P)1/2△V=S*v△P:洁净室内外压力差(Pa)v:从缝隙处流过的风速(m/s)S:缝隙面积(m2)V:通过缝隙的泄漏风量(m3/h)例:假设条件:房间正压20pa,门缝长度3.6m,窗缝长度40m,假设缝隙宽度0.01m门缝隙面积S1=0.01*3.6=0.072m2,窗缝隙面积S2=0.002*40=0.08m2泄漏风量V=s*v=(S1+S2)*3600*1.29*(△P)1/2=(0.072+0.08)*3600*1.29*(20)1/2=3157m3/hr计算方法二:压差法计算方式:L=0.827×A×(ΔP)1/2×1.25=1.03375×A×(ΔP)1/2式中L—正压漏风量(m3/s);0.827—漏风系数;A—总有效漏风面积(m2);ΔP—压力差(Pa);1.25—不严密处附加系数2、开门的泄漏风量假设条件:房间正压ΔP=20Pa,门面积S3=0.9*2.00=1.8m2,风速v=1.29(△P)1/2=5.77m/s,开启次数n=1次/hr,开启时间t=5s泄漏风量Q=S3*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93 m3/h每小时开一次门,开5秒,泄漏空气量51.93 m3/h3、风淋室与传递窗的空气泄漏量假设条件:风淋室体积15m3,密闭无缝隙开闭顺序为(1)开→ (1)关→ (2)开→ (2)关,如图1风淋室开闭顺序图图1 风淋室开闭顺序图。
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inA
图 1 轴心速度衰减模拟结果与实验值对比
由图可见, 基本模型模拟结果与实验数据差别 较大, 实验所得轴心速度衰减系数 ( 经拟合得到) 为 3. 7, 而模拟所得为 4. 2, 误差很大。但 N 点风口动 量模型模拟所得轴心速度衰减系数为 3. 34, 与实验 值吻合较好。
= m
L < J A
图 2 全顶棚送风、 两侧下回风洁净室示意图
采用有限容积法离散计算区域, 并用 k 2Ε 湍流 模型模拟室内湍流流动, 此时室内空气流动的控制 方程可用以下通用微分方程表示: 9 ( ) ) = SΥ ( 4) Υ + d iv ( Θ u Υ- # Υ g rad Υ . Θ 9t
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清 华 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版)
2003, 43 ( 5)
其中各项的具体含义如表 1 所示。
表 1 基于 k - Ε湍流模型的洁净室内流动控制方程
Υ #Υ
1 0
SΥ
言, 本文的入流边界条件处理方法可以保证将该洁 净室的垂直层流特性合理地模拟出来。
0
u Λeff
9p 9 9u 9 + + Λeff 9x 9x 9x 9y - Θ g x (Θ ref )
赵 彬1 , 曹 莉2 , 李先庭2
(1. 清华大学 工程力学系, 北京 100084; 2. 清华大学 建筑技术科学系, 北京 100084)
摘 要: 为准确快速模拟孔板型风口洁净室的室内气流组 织, 采用既能够准确表述送风口入流质量流量、 动量流量, 又 不改变风口外形和位置的 N 点风口模型来描述孔板风口的 入流边界条件。 将该模型引入到三维计算流体力学 (CFD ) 程 序 STA CH 23 中, 对高 2. 1m 、宽 4m 、回风口高 0. 4m 、送风 满足 R e = 5 ×104 的全顶棚孔板风口送风、 两侧下回风的洁 净室进行了数值模拟, 模拟结果与实验数据吻合较好, 说明 该模型可用于预测采用孔板风口送风的洁净室的气流组织。 关键词: 通风; 数值模拟; 计算流体力学 (CFD ) ; 孔板风口; 边界条件; 洁净室 中图分类号: TU 834. 5 文章编号: 100020054 ( 2003) 0520690203 文献标识码: A
ISSN 100020054 清华大学学报 ( 自然科学版) 2003 年 第 43 卷 第 5 期 CN 1122223 N . 43, N o. 5 J T singhua U n iv ( Sci & T ech ) , 2003, V o l
30 36 6902692, 697
洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法
赵 彬, 等: 洁净室孔板大, 从而使得射流特 性与实际不符。 图 1 给出了基本模型与实验数据的 对比, 表明由于基本模型用一个很小的开口 ( 面积为 原风口的 30% ) 替换原来风口, 使得射流特性大大 改变, 导致误差很大, 难以为工程应用所接受。 为此, 有必要采用新的风口入流边界条件描述方法对洁净 室常用的孔板风口进行模拟。
形尺寸为 0. 304 8m ×0. 304 8m 。有效面积系数 R fa = 0. 063 的孔板风口模拟所得到的等温自由射流轴 心速度衰减情况。 为便于比较不同模型的效果, 也给 出了前述基本模型的模拟结果。其中: V x 为射流轴 心速度, m s; V 0 为射流出口速度, m s; X 为距离 风口出口的射流轴心沿程距离, m 。
洁净室, 尤其是单向流洁净室, 具有换气次数 ( 送风量) 大的特点。 为了获得较快的速度衰减, 并在 工作区域内获得较均匀的流型, 通常采用孔板风口 送风。 常见的洁净室送回风型式包括全顶棚送风、 两 侧下回风的单向流、 局部集中送风等。 近年来, 计算 流体力学 (CFD ) 技术在暖通空调领域得到广泛应 用, 人们开始将其用于对洁净室内空气流动进行数 值模拟, 以设计和分析其气流组织 [ 1, 2 ]。 但到目前为 止, 关于洁净室数值模拟的文献并没有提及对孔板 风口复杂入流边界条件的处理方法。 孔板风口送风射流由多股小孔射流汇聚而成, 数值模拟时若要详细描述每一个小孔的入流条件, 势必导致巨大的计算网格数。 例如, 对于一个局部集 中送风的手术室而言, 如果按照常用的 6 mm 孔径 和 30% 开孔率计算, 那么小孔将数以万计, 对于实 际应用的三维工况, 这是目前的计算机能力不能接 受的。 而如果将孔板风口当作一个整体描述, 若不采 用一定的手段, 将导致入流动量过大或过小 [ 3 ] , 得到 不可靠的模拟结果。 因此, 有必要采用相应的模型来 描述复杂的风口入流边界条件。
收稿日期: 2002210225 作者简介: 赵彬 (19742) , 男 ( 汉) , 云南, 博士研究生。 通讯联系人: 李先庭, 副教授, E 2 m ail: x ting li@ tsinghua. edu. cn
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Ae A
- 1
= m
L A
R fa.
( 3)
式中: R fa 为有效面积因数, 即风口有效面积和外形 总面积之比, R fa ≤1。 由此, 便可利用外形面积与原孔板风口相等的简 单开口替换复杂孔板风口, 以描述其入流边界条件, 并保证入流的质量流量和动量流量符合实际。 动量模 型已经实现了上述方法, N 点风口动量模型则采用 N 个这样的基本动量模型组合, 模拟不同的风口。 图 1 所示为利用 N 点模型和基本模型对某外
1 使用基本模型处理孔板风口入流 边 界
条件
单向流洁净室送风口的面积很大, 难以用间接 描述类的风口模型模拟其入流边界条件[ 3 ] , 因此只 能用直接描述类的风口模型模拟。 最简单的直接描 述类风口模型是基本模型, 即将孔板风口等效为一 个简单开口, 其面积与孔板风口的有效通过面积相 等, 这样可以确保入流的动量流量和质量流量与实 际一致[ 4 ]。 但对于洁净室用孔板风口而言, 其有效通 过面积很小 ( 如开孔率通常为 30% ) , 这样简化后的
J
in
动的数值模拟
全顶棚送风、 两侧下回风是采用孔板风口送风 的洁净室的一个典型例子。 它是传统的全地板式回 风洁净室的变形, 其造价远比全地板回风洁净室低, 且能获得洁净垂直层流的较佳流型[ 7 ]。 图 2 为典型 的全顶棚送风、 两侧下回风洁净室的示意图。
= mV r = m
L L = m Ae A
Boundary cond it ion s for perfora ted in let panels in s i m ula tion s of a irf low in s ide clean room s
ZHAO B in 1 , CAO L i2 , L I Xia nting 2
( 1. D epartm en t of Eng ineer ing M echan ics, Tsinghua Un iversity, Be ij ing 100084, Ch ina; 2. D epartm en t of Bu ild ing Sc ience, Tsinghua Un iversity, Be ij ing 100084, Ch ina ) Abstract: T he airflow p attern in side a “lam inar flow ”clean room w ith ven tilation th rough p erfo rated panels w as analyzed num erically, u sing a sp ecially develop ed in let boundary cond ition fo r the flow th rough the p erfo rated in let p anels. T he clean room w as 2. 1m h igh and 4 m w ide w ith exhau st ducts that w ere 0. 4 m h igh. T he air supp ly R eyno lds num ber w as 5 × 104. A n N 2 po in t air supp ly m odel w as u sed to accu rately sim u late the inflow m ass and the m om en tum rates at the air supp ly open ing s, w ithou t chang ing the location and figu ration of the d iffu sers. T he boundary cond it ion w as u sed in the 32 D com pu tational flu id dynam ics softw are, STA CH 23 to m odel the airflow in side the clean room w ith fu ll ceiling air supp ly and air retu rn s at the bo ttom of the tw o side w alls. T he calcu lated resu lts ag ree w ell w ith exp eri m en tal m easu rem en ts. T he new m ethod w ill be u sefu l fo r o ther p ro jects u sing perfo rated in let p anels. Key words: ven tilation; num erical sim u lation; com p u tational flu id dynam ics (CFD ) ; perfo rated p anels; boundary condition s; clean room s