某工业厂房气流组织优化模拟
某工业厂房车间室内风环境模拟分析
理, 空气 流动 畅通 , 可形成穿堂风 , 车间的换气效率较高 , 该 厂房 利用 自然 通风能满足 生产使用要求 。结果表 明为一般 性生产工业厂房做 自然通风模 拟分析可用于指导工业 厂房车间合理布局与建设。
关键词 : 工业厂房 ; 室内风环境 ; 数值模拟 ; S T A R —C C M+ 中图 分 类 号 : T U 9 6 2 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 4— 6 1 3 5 ( 2 0 1 5 ) 0 6— 0 1 0 1— 0 3
王 增 凯 , 周 慧 文
( 1 .厦门鼎泰和金 融中心开发有 限公 司 福建厦 门 3 6 1 0 1 2 ; 2 .杭州华 电华源环境工程有 限公 司 浙江杭州 3 1 0 0 3 0 ) 摘 要: 工业 厂房车间的空气质量是影 响生产效率 和人体 热舒适 的一个 重要 因素 , 利用 自然通风改善一般性生产厂房 车间的空气环境有着重要的意义 , 在满足人体热舒适要求 的前提下 , 能节约生产成本 , 降低建 筑能耗 。通过采 用 S T A R C C M+软件 , 对浙江某一般性生产工业厂房车间 的室 内风环境进行 了模拟分 析 , 分析显 示该车 间外围护结构 布局合
( 1 .D i n g T a i h e i f n a n c i a l c e n t e r o f Xi a m e n D e v e l o p me n t C o . 。 L t d .X i a m e n 3 6 1 0 1 2 2 .H a n g z h o u H u a d i a n H u a y u a n E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e i r n g C o . ,L t d .H a n g z h o u 3 1 0 0 3 0 )
某厂房气流组织模拟分析
特殊空 间建筑 , 科 学合理 的设计 气流 组织 , 确保 建筑 物空气 温度 、 气流速度及分布满 足机 器散热 的需要 , 同时又 保证空 调系统能耗较低 、 能源利 用率高具 有重要 的意义。送排风方
式是影响气流组织 的重要 因素 。合 理 的送 排风 方式 可 以避 免涡流 、 回流 , 增加空气清新的程度 ; 而送风速度 不变的情况
满 足舒 适性 要 求 。
【 关键词】 C F D ; 气流组织; 送风方式
【 中图分类号 】 T U 8 3 1 . 3 3
随着社会进 步 和经 济的 发展 , 人 们 的生 活水 平 不 断提 高, 对 建筑 环境 的舒 适度 有 了更 高 的要求 , 因而 对通 风空调 技术的要求相应提高 , 空调效果成 了人们关 心的重点。而对 于工业厂房这类高大 空 间建筑 而言 , 其特点 是体 积大 、 围护
寸为 1 5 m× 3 . 5 m×1 5 m( 长 ×高 × 宽) , 送风 口尺寸为 3 . 6
m×0 . 2 5 m( 长 ×高 ) , 排 风 口尺 寸 为 2 . 6 m ×1 . 6 m( 长 ×
高) , 根据 以上尺寸 , 建 立 8种方案 的物理模 型。其 中 方 向
为长 , y方 向为高 , z方 向为宽 ( 见表 1 ) 。模 型如图 1 所示 。
下, 合 理的送 排风方 式会 加大 室内风速使得机器 与周围环境
之 间的换热增加 , 进而节约能源。
目前 , 对于高大空 间公共 建筑 , 其空 调气 流组织 主要有
上送风方式 、 侧送风方式 、 下送风方 式 以及多种 气流 组织合
表 1 送 风方 式 图1 同侧 中送 中回 模 型
如何做建筑气流仿真优化方案设计
建筑气流仿真优化方案设计一、引言建筑物是人类生活和工作的重要场所,其舒适性和能源消耗与建筑内部的气流状况密切相关。
传统的建筑气流设计主要依靠经验和试错,效率低、成本高且结果不可控。
随着计算机仿真技术的不断发展,建筑气流仿真优化成为当今建筑设计领域的热点。
本文将介绍建筑气流仿真优化的相关理论、方法和实践经验,为设计师提供参考。
二、建筑气流仿真优化的理论基础1. 气流模拟原理建筑气流仿真是利用计算流体力学(CFD)技术对建筑内部空气流动进行数值模拟,以评估建筑内部气流质量和舒适性,并通过优化设计方案来改善气流状况。
CFD是一种数值模拟方法,通过对流体流动的连续方程和动量方程进行离散化求解,得到流场分布和参数。
在建筑气流仿真中,通过对建筑结构及周围环境进行三维建模,设置模拟边界条件和流体性质,运用计算机程序进行数值计算,最终得到建筑内部气流场的分布与特性。
2. 优化设计原理建筑气流优化设计的目标是提高建筑内部的舒适性、减少能源消耗、降低空气污染及病原体传播的风险。
优化设计主要包括以下几个方面:(1)气流速度与分布优化:通过调整气流入口位置、设置局部风机、调整密封性等手段,实现气流速度均匀分布,减少死角和气流速度过大的情况。
(2)温度与湿度控制优化:通过合理设置供暖、通风和空调系统,实现建筑内部温度和湿度的良好控制,提高人员的舒适感。
(3)气流清洁与净化优化:通过优化建筑内部气流路径,减少灰尘、细菌和病毒的传播风险,改善室内空气品质。
三、建筑气流仿真优化的方法与技术1. 建筑气流仿真软件目前市面上有许多建筑气流仿真软件可供选择,比如Fluent、STAR-CCM+、OpenFOAM等。
这些软件在建筑气流仿真方面有着丰富的应用经验和成熟的技术,能够快速、准确地模拟建筑内部气流场。
2. 模拟建模与边界条件设置在进行建筑气流仿真前,需要对建筑结构及周围环境进行详细的三维建模,包括建筑物表面、内部障碍物、气流入口、出口等。
印刷车间高大厂房气流组织CFD优化研究
印刷车间高大厂房气流组织CFD优化研究印刷车间高大厂房气流组织CFD优化研究随着工业化进程的不断发展,工厂的建筑形态也逐渐多样化和复杂化。
其中,印刷厂房的建筑规模往往较大,空间分布较为开阔,存在着空气流动的复杂性问题。
如何在这样的复杂环境中进行气流组织优化,成为了实际问题中的难点。
本文将从印刷车间的实际情况出发,针对车间区域空气流动的优化问题进行讨论。
一、印刷车间空气流动分析印刷厂房一般采用开放式布局,因此室内外气流交换较为频繁。
为了保证室内卫生、生产工艺的稳定性以及工人的舒适性,印刷车间内部的空气流动必须得到科学合理的设计和优化。
在印刷车间内,由于印刷机械设备和工作人员的存在,空气流动受到诸多因素的影响。
在正常工作状态下,印刷机械设备产生的热量和废气会使得车间内部空气呈现出复杂而不稳定的流动形态。
这不仅会导致室内温度升高,空气质量下降,同时还可能引起室内异味和噪声污染等问题。
从传统的经验角度出发,人们可能会认为在印刷车间内部加装空调或者空气净化装置,这样可以有效地解决室内环境问题。
但事实上,这种方法的效果并不尽如人意。
首先,加装空调设备会大大增加工厂的能耗和运行成本;其次,空调设备对于印刷生产的恒温、恒湿要求较高,若无法持续保持外部温度、湿度变化的稳定,实际运行效果将不尽理想。
除此之外,空调设备对于工厂内部定向流动的控制也存在着很大的局限性。
为了解决这一类问题,近年来人们逐渐意识到,采用计算流体动力学(CFD)模拟技术,对车间气流组织进行优化设计,是一种可行且有效的方法。
二、印刷车间气流组织的CFD模拟分析将印刷车间内部的气流组织进行CFD模拟分析,可以有效地提高车间内部的气流质量和工作环境,降低机器设备的故障率。
具体模拟步骤如下所示:1.建立数值模型CFD模拟技术需要建立数值模型,对车间空气流动进行定量分析。
建模的过程中,需要准确获得车间的实际物理几何形态,包括车间内部各种机器设备、管道、通风口、门窗等重要组成部分的几何参数和位置。
工业用通风罩的气流动态模拟与优化设计
工业用通风罩的气流动态模拟与优化设计概述:工业通风罩是一种用于控制和改善工业生产环境的设备,它的主要功能是通过调整气流动态,提供适宜的温度、湿度和气流质量,从而保证生产过程的顺利进行。
本文将探讨如何利用气流动态模拟与优化设计的方法来提高工业通风罩的性能。
1. 气流动态模拟气流动态模拟是一种使用计算流体力学(CFD)方法来预测和分析气体流动的技术。
通过建立数学模型和使用计算机软件,可以模拟和分析通风罩内的气流行为。
模拟结果可以提供重要的信息,如气流速度、压力分布、温度分布和颗粒物分布等,这些信息对优化设计非常重要。
2. 优化设计方法为了优化工业通风罩的性能,可以采用以下设计方法:2.1 三维模型设计根据目标工业生产环境的特点,设计一个符合要求的三维模型。
该模型应包含通风罩的形状、尺寸和入口出口的位置等关键参数。
2.2 边界条件设定在进行气流动态模拟之前,需要设定适当的边界条件。
边界条件包括入口气流速度、入口气流温度、出口压力等。
根据实际情况和要求,合理设定边界条件可以获得准确的模拟结果。
2.3 网格生成在进行气流动态模拟之前,需要生成适当的计算网格。
网格的精度和密度对模拟结果的准确性有很大影响。
合理生成网格可以提高模拟结果的准确性和计算效率。
2.4 建立数学模型建立适当的数学模型是进行气流动态模拟的关键步骤。
模型应包括流体运动方程、湍流模型、传热方程和质量守恒方程等。
通过建立合理的数学模型,可以更准确地模拟通风罩内的气流行为。
3. 模拟结果分析在进行气流动态模拟之后,需要对模拟结果进行分析。
分析结果可以提供重要的信息,如气流速度分布、温度分布和气流质量等。
通过对模拟结果的分析,可以发现存在的问题并采取合适的措施进行优化。
4. 优化设计根据模拟结果的分析,可以进行优化设计。
优化设计的目标是改善通风罩的性能,提供更好的气流动态。
优化设计的方法包括调整通风罩的形状、尺寸和入口出口的位置等。
通过优化设计,可以提高通风罩的效果、降低能耗和提高生产效率。
采场通风系统模拟分析及优化
采场通风系统模拟分析及优化发布时间:2023-03-09T06:21:49.471Z 来源:《工程建设标准化》2022年第10月第20期作者:何旺枝[导读] 良好的采场通风系统可改善施工环境,提高作业的安全性作者姓名:何旺枝单位名称:日丰企业(佛山)有限公司单位邮编:528000摘要:良好的采场通风系统可改善施工环境,提高作业的安全性,本文利用FLUENT软件就某玉石铁矿的通风系统进行模拟分析,结果表明,加置风门可提升通风性能,通过对加置风门的采场通风系统进行反风通风模拟,得出采场的压力值在0~184.675pa,0~6.466m/s,根据模拟结果提出通风系统优化措施。
关键词:采场;通风系统;模拟分析;优化措施一、前言目前,在我国的设计和研究工作中,对采场通风的描述往往比较定性化,与实际通风工况差距明显,对现场的理论指导不足,而采场作为井下作业人员相对集中的区域,其通风环境好坏直接关系到人员的身心健康和生命安全,因此,需要利用现代化的技术手段对采场通风进行定量化的研究,从而了解采场通风的风流特性及效果,为采场通风设计和研究提供理论依据,对矿井通风系统优化为按需通风研究奠定基础。
江西理工大学詹俊就对某金属矿山的通风系统进行研究,得出增设风机,实现通风系统的优化。
彭家兰教授也对铅锌矿的通风系统进行研究,提出了优化通风条件的方案。
安徽工业大学的章俊龙教授对金属矿山的通风系统的可靠性进行研究,得出对通风系统可靠性进行评估的重要性。
而某铁矿目前主要布置一个进风井和一个回风井,在矿场的生产区和采矿区实行分区通风的方法。
从全矿的通风系统来看,主要来自松散体的进风,有少部分来自副井,不但矿井的漏风点比较多,而且它的通风系统存在着开采深度大、网络复杂、副井负担重记忆风机负压高等问题,这些问题都会对生产以及采场产生不利的影响[1]。
本文主要利用fluent软件对某玉石铁矿通风系统进行模拟分析,探讨加置风门前后对采场通风系统的影响,提出相关优化措施。
建筑内部气流分布模拟与优化研究
建筑内部气流分布模拟与优化研究建筑是人类生产、生活和活动的场所,而在这些场所中,舒适性是非常重要的一个因素,而气流则是影响建筑内部空气舒适性的重要因素之一。
因此,建筑内部气流分布模拟与优化研究非常重要。
建筑内部气流分布模拟建筑内气流分布模拟与优化的研究可以协助我们了解空气在室内的运动规律,诸如热量、湿度、空气流动以及噪声等问题。
模拟这些行为可以优化空气流通方式以保持室内环境凉爽、干燥、清新和舒适。
同时,模拟与优化然而也为建筑的设计和结构提供了必要的依据。
建筑内部气流分布模拟的具体方法需要使用计算流体力学(CFD)技术和建筑物理学技术。
通过建筑物理学技术,我们可以确定建筑内部的通风率,以及热量、湿度和噪声方面注意的问题。
而CFD技术则能够利用计算机精确地计算水流、空气流动以及热流等问题的模拟。
在进行气流分布模拟之前,首先需要获得建筑与其周围环境的几何模型,并且确定气流模拟所需要的边界条件。
然后,在此基础之上,进行数值计算,计算某点或某区域的气体动量、热量和质量传递。
最后,根据得到的计算结果进行气流分布和温度场的模拟分析,从而找出安装更好通风系统所需要做的改变。
建筑内部气流分布优化建筑内部气流分布优化,主要目的是使建筑内部气流分布与舒适性更加匹配。
此外,优化还可降低能源消耗,降低建筑费用,并减少碳排放。
建筑内部气流分布优化方法有很多,以下是其中的几种:1. 基于热量传递优化气流:建筑空调系统的设计和布局非常关键,在建筑空间中合理布置通风口和出口,通过热量传递的优化,使室内气流垂直流动,以降低能源消耗。
2. 建筑隔离材料:通过选购高质量的隔离材料,建筑物中可以减少温度和湿度变化,增加室内舒适性。
对于建筑物外墙,隔热材料的使用既可以改善室内气流,而且可以减少建筑物能源消耗。
3. 构建气流控制系统:通过合理选择控制系统,室内空气可以保持温度稳定、空气流动顺畅,从而达到最佳舒适度要求。
4.窗口控制系统:在建筑物中布置较大的窗户,可以让自然气流顺畅流通以降低室内温度,但窗户不应该仅仅靠人工控制,还应该加入智能技术,通过自动控制窗户的角度、幅度和方向等,达到优化效果。
高大厂房分层空调气流计算与模拟分析
d′0
d′0
(3)
Ar= g·Δt0·d′0 v′0·2 T
(4)
式中 Ar —送风射流的阿基米德数。
带入相关数据,计算出Ar=1.8×10-3,Y′=2.91m。
验证:ΔY=|Y′-Y|=0.09燮0.20m,满足要求。
射流末端轴心速度vx为:
′ ′ v′x =3.347Ar-0.147 X -1.151
X Y v 1.124 0.533 -0.182 x
(2)
式中 X —射程,m,通过上述计算可知,X=18.1m;
Y —射流落差,m,通过上述计算可知,Y=3.0m;
T —空调区空气的绝对温度,K,按空调室内设计
温度26℃计算,T=273+26=299K;
Δt0 —送风温差,选用10℃;
vx —射流末端速度,m/s,通常vx=2vp=2×0.3=0.6m/s。
1 项目概况
西 北 地 区 某 部 装 厂 房 , 总 建 筑 面 积 27360m2,长
240m,宽114m,其中两跨240m×36m和一跨240m× 42m,主厂房屋面钢梁最低点标高16.0m,属于高大空 间建筑。
按照《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015) 中第4.4.4条及条文解释的规定,建筑空间高度≥10m 且体积V>10000m3时,宜采用分层空调系统。分层空 调与全室性空调相比,前者夏季可节省冷量约30% 左 右[1 ̄3],因此,能减少空调系统的运行能耗和初投资。针 对该项目的特点,设计时决定采用分层空调系统。
社,2015. [3] 邝国衡. 某会展中心大空间中庭分层空调系统设计[J]. 广东土木与建
筑,2005,(10):38,39. [4] 陶文铨. 数值传热学[M]. 2版. 西安:西安交通大学出版社,1988.
实验一室内气流组织模拟实验一、实验目的通过室内气流组织模拟
实验⼀室内⽓流组织模拟实验⼀、实验⽬的通过室内⽓流组织模拟实验⼀室内⽓流组织模拟实验⼀、实验⽬的通过室内⽓流组织模拟实验,掌握常⽤风⼝、常见室内送回风⼝布置对室内⽓流分布、⼯作区温度速度均匀性的影响;掌握室内⼯作区温度和速度的测量⽅法、⽓流演⽰实验⽅法。
⼆、实验原理室内⽓流组织的优劣直接影响室内热环境的舒适性和空调设计的实现,同时也直接影响空调系统的能耗量。
通常室内⼯作区由余热⽽形成的负荷只占全室总负荷的⼀部分。
另⼀部分产⽣于⼯作区之上。
良好⽽经济的⽓流组织形式,应在保证⼯作区满⾜空调参数要求的前提下,使空调送风有效地排出⼯作区的余热,⽽不使⼯作区以外的余热带⼊⼯作区,从⽽达到不增加送风量且提⾼排风温度的效果,直接排除这部分热量,以提⾼空调系统的经济性。
为此引⼊评价室内⽓流组织经济性指标——能量利⽤系数η:on op t t t t --=η式中,t n 、t o 、t p 分别为室内⼯作区空⽓平均温度、送风温度及排(回)风温度。
通过实测获得能量利⽤系数η,以评价室内⽓流组织的经济性。
三、实验⽅法1.⽓流组织测量⽅法 (1).烟雾法将棉球蘸上发烟剂(如四氯化钦、四氯化锡等)放在送风⼝处,烟雾随⽓流在室内流动。
仔细观察烟雾的流动⽅向和范围,在记录图上描绘出射流边界线、回漩涡流区和回流区的轮廓,或者采⽤摄影法直接记录⽓流形态。
由于从风⼝射出的烟雾不⼤⽽且扩散较快,不易看清楚流动情况,可将蘸上发烟剂的棉花球绑在测杆上,放到需要测定的部位,以观察⽓流流型。
这种⽅法⽐较快,但准确性差,只在粗测时采⽤。
(2).逐点描绘法将很细的合成纤维丝线或点燃的⾹绑在测杆上,放在测定断⾯各测点位置上,观察丝线或烟的流动⽅向,并在记录图上逐点描绘出⽓流流型,或者采⽤摄影法直接记录⽓流形态。
这种测试⽅法⽐较接近于实际情况。
应注意上述⽤于记录⽓流形态的摄影法对拍摄焦距、烟雾与背景的对⽐度等要求较⾼。
2.能量利⽤系数测量⽅法分别在室内⼯作区、送回风⼝处布置温度测点,温度测量仪器采⽤热电偶测量,⼯作区温度应采⽤多点布置取其平均值,计算求得能量利⽤系数。
某工业厂房气流组织优化模拟
某工业厂房气流组织优化模拟摘要:本文以某工业厂房为研究背景,利用计算流体力学软件模拟该不同空调送风方案,并比较不同方案的空调送风效果。
通过模拟结果表明,优化后方案空调送风温度分布均匀,速度合理,并且满足设计要求,从而为暖通空调节能设计提供依据。
关键词:大空间气流组织厂房建筑前言工业厂房属大空间建筑具有以下特点:1)厂房空间高大,高度高设备多,发热量大;2)厂房内空调一般只要求人们活动区,即满足1.5-2米高范围内满足人员舒适要求;3)厂房内垂直和水平温度分布较难控制,容易造成室内温度分布不均匀现象。
由于厂房的上述特点,在空调设计时往往很难达到预期效果,如果方案不合理会导致建筑能耗高,同时空调效果差。
目前,计算机模拟技术广泛应用于暖通空调设计,可快速通过模拟结果验证空调方案的合理性。
因此,本文通过计算流体力学软件,模拟某工业厂房不同空调方案指导设计。
常见的气流组织方式:1 侧送风方式侧送风方式是厂房常用的最广泛的一种空调送风方式,其中采用喷口送风方式最为常见。
2 上送风方式上送风方式是指将送风口安装在厂房顶棚,回风口设在周边侧墙或顶棚。
由于厂房空间高大,使用的风口主要有喷口和旋流风口旋流风口具有风量大、送风深度广、噪音低、送风流型可调、人员区风速易控制、阻力特性稳定等特点,因此,广泛应用于厂房。
另一方面,从使用效果讲,上送风方式是比较好的,它能将处理好的空气均匀送到各个部位,以满足不同区域所需的空调参数。
但也有一定缺点,将悬浮于上部的热和污浊空气带入人员去,比其他方式更耗费能源。
3 下送风方式下送风方式是指将送分口安装在地面上,直接向室内人员送风,回风口设在顶棚或侧墙上部。
其优点是:空气直接送至人员区,空气品质好,避免了将灯光和屋面负荷的对流部分带入空调区域,减少了设计负荷和空间设备,节省了能耗;人员区温度和速度场均匀,舒适感强。
其缺点是:风口数量多,地下管道布置较为困难;室内清洁工作较难处理;风口占用地面面积。
气流仿真优化洁净室设计的真实案例
气流仿真优化洁净室设计的真实案例George Pollock, M+W Pearce LimitedWoodside House, 20/21 Woodside Place, Glasgow, G3 7QF, UKTel: +44 (0)141 332 6385 Fax: +44(0) 141 305 5988Email: george.pollock@David Stribling, Flomerics Limited81, Bridge Road, Hampton Court, Surrey, KT8 9HH, UKTel: +44 (0)181 941 8810 Fax: +44 (0)181 941 8730Email: ds@摘要多年来,基于经验的技术被用来计算达到特定洁净标准或补偿空间热损失所需要的气流流量。
然而,这些年来,通过这一方法计算得到的数据有很大的余量,因而导致很多系统过度设计,从而造成系统的运营成本大大超过了一个优化系统的运营成本。
本文提出了使用气流仿真技术来优化洁净室的设计,即计算流体动力学(CFD)。
仿真技术不使用传统的计算公式,但能对每一个新的设计进行评估,并且不需要依赖过去的经验和建立设计模型。
本文中阐述的案例是一个现实中的项目。
首先我们使用空气流量对洁净室进行建模,空气流量是由基于室内设备和人员热负荷的经验技术来确定的。
然后执行灵敏度分析,获取优化气流的策略。
I.介绍洁净室的状况由极其复杂的物理定律所确定。
最后它是由室内阻碍物,设备布局,热负荷和/或污染源及提出的通风系统相互作用结合所控制的。
这就意味着对于很多设计项目,使用经验公式的传统技术和基于过去经验的方法是无法满足要求的。
在大多数情况下,这些传统技术和过去的经验都做了有关空气流动的一些假设,以便于达到希望的效果,但没有任何证据可以证明这种假设会成立。
为了根据洁净室的使用成本,建设成本和整体的性能优化洁净室设计,M&W Pearce已经对他们所有的洁净室和高技术项目使用FLOVENT进行仿真分析,并且发现它是一款非常有用和可靠的设计工具。
医药厂房CFD气流组织模拟
医药厂房CFD气流组织模拟
1. 概述
对于一些特殊的房间,以及对气流要求较高的房间,将采用CFD进行气流组织模拟,找出最佳的设备摆放位置、回风夹道布置位置和数量,以及送回风口的位置,已达到最优化的气流组织。
通过专业的CFD技术团队,运用气流组织模拟仿真软件(airpark)优化净化空调系统的送、回风设计;合理的气流组织,用最小的换气次数达到洁净度要求,以便在施工之前就能达到安装后的效果,减少不可纠正的风险。
2. 某药厂气流组织运用案例
2.1 某个药厂的灌装间A级区原设计图纸
气流组织分析图如下:
分析:通过气流组织模拟图,我们可以看出A级区的层流罩,气流出现短路的情况,根据规范,是不符合要求的,可以分析出,A级区层流的回风口不够,需要在侧墙板上增加回风口。
深化设计后,更新图纸如下:
2.2 某药厂综合车间1的滴眼剂车间的灌装、理瓶间原设计图纸
气流组织分析图如下:
分析:气流出现斡旋,回风口排布不准确,需要优化排布。
深化设计后,更新图纸如下:。
高大工业厂房双层送风气流组织模拟分析
高大工业厂房双层送风气流组织模拟分析摘要:本文针对高大工业厂房冬季上热下冷问题,采用fluent数值模拟软件对双层送风联合散热器供暖模式下不同上层送风速度的热环境进行模拟分析,研究表明:上层送风速度为4m/s时,厂房空间横向风幕搭接效果最佳,同时人员活动区域温度分布均匀且满足工作人员舒适性要求。
从而证实了横向风幕可以有效阻止工作区热流上升,形成明显的上冷下热分层,降低热损失。
关键词:横向风幕;高大工业厂房;数值模拟;舒适性0引言由于现代建筑行业的迅速发展,对建筑的要求越来越高,例如高大厂房、商场中庭、体育场、酒店宴会厅等[1]。
高大空间建筑不同于传统小型室内空间,它高度高、跨度大、体积大、墙地面积比值大、工作空间占比小等特点[2]。
对于高大空间建筑供暖而言,由于其建筑特点和热气流的特殊性,冬季高大空间建筑上下分层困难。
究其原因是,冷热气流由于密度差的影响,在浮力与重力作用下使得热流体上升、冷流体下降,这就造成了大量热气流集聚在高大空间顶部而底部工作区却较少,使得进入空间内的高品质热流的热量通过大面积非工作区的墙面顶面消耗,造成能源浪费[3]。
因此,对高大空间的冬季供暖,应采用合理的气流组织抑制热气流上升,降低能耗。
1研究内容本文厂房采用双层送风联合散热器供暖,工作区供暖散热器为主,暖风机提供散热器不足的热负荷。
下层暖风机以送热风的方式将裹挟散热器周围的热量一起调配到其下部工作区,上层送风口喷射低温气流形成横向风幕,通过横向风幕抑制工作区热气流上浮,避免出现下冷上热的现象,减少不必要的能源消耗。
本文将对高大工业厂房双层送风联合散热器供暖模式下不同上层送风速度的热环境进行模拟,分析上层送风速度对厂房内工作区域热环境的影响,并对人体的热舒适性进行探讨。
1.1物理模型的建立本文针对15m×15m×18m(长×宽×高)的高大工业厂房物理模型进行研究。
供暖时采用双层送风口联合散热器的气流组织。
大空间气流组织的数值模拟及优化
(u ) (v ) (w )
ρ=
+
+
= Γ + Γ + Γ +S
x
y
z
xx y y zz
式中, 为通用变量,代表 u , v , w ,T,Cs,等求 解变量,为广义扩散系数;S 为广义源项; u , v , w 为速
收稿日期:2 01 1- 0 9- 03 作者简介:陈雷娟(1 98 8- ),女,浙江海洋学院船舶与建筑工程学院建筑环境与设备工程专业本科生。
3
8
1
0
4
6
15
7.5
291
5
30
1
7.5
6
60ຫໍສະໝຸດ 5.52917
9.5
第 11 卷
图 8 不同工况下 z=2m处的速度等值线图
图 9 不同工况下 z =2m处的温度等值线图 表 4 不同工况下人员活动区计算结果
指标 平均速度 速度不均匀 平均温度 温度不均匀 平均 ΔET 值
ADPI
工况 (m/ s)
况下满足热舒适的要求,并降低能源消耗。文中使用 FLUENT 软件,采用经浮力修正的 k ε模型,使用 SI MPLE
算法进行数值离散,利用 C F D 方法对某大空间建筑的分层空调进行了三维数值模拟。分析了上送下回方式在送风
速度变化时,室内的温度速度的变化规律,并研究了室内空气在各种气流组织形式下的速度、温度分布规律。
四、总结 (1 )利用 F LUE NT 软件进行大空间分层空调空气流动 预测的应 用是可行的,它能有效率地 适应不同计算工况的特
点;可以 将所求解的速度分布、温度 分布等参数的规律以形 象、直观的方式表现出来,这样便于技术人员比较分析。
医药厂房冷库气流组织与温度场的模拟及优化设计
医药厂房冷库气流组织与温度场的模拟及优化设计赵金锋身份证号码:2301031975****5513刘风云身份证号码:4304211994****0034摘要:本文研究对象为兰州生物研究所项目的B461冷库,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFO)[8]软件Fluent在现有基础上针对冷库进行数值模拟,并且改进原有冷库的出风方式,使其变为高效侧送下回形式、高效集中式侧送下回形式、高效集中式顶送下回,对这三种出风方式时的冷库温度场进行模拟研究,讨论采用哪种方式冷库气流组织及温度均匀分布具有优越性。
在不同的出风形式下,考虑冷库内货物的堆码方式对气流组织及冷库温度场的影响,找出能优化冷库温度场的货物堆码方式。
关键词:冷库 CFD 温度场气流组织数值模拟第一章. 前言目前,我国坚持可持续发展战略,国家大力提倡节能减排,而医药冷链过程中冷库的建设和使用在节能减排优化方面还有很大的提升空间。
因此,本文研究医药冷库内温度场的具体情况,弄清冷库内部热交换规律,改进冷库的出风形式,对于指导医药冷库的建设和结构优化设计,实现节能减排目标具有重大意义。
本项目所研究的冷库存储货品为新冠疫苗,以下针对目前所分析的项目对市面上的常见疫苗进行存储温度分析,见图1-1得出大多数的疫苗存储温度都在2-8℃之间。
也符合本项目的冷库存储分析,本项目所存储的疫苗为国药集团生产的灭活新冠疫苗,存储温度为2-8℃。
图1-1(来源网络)第二章. 数值模拟主要研究步骤利用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFO)[1]软件Fluent在原设计上对冷库模拟,采用高效分布式直吹形式下冷库气流组织及温度场的分布情况。
将原有冷库的出风方式改变,使其变为高效集中式顶送下回形式,对这种出风方式时的冷库温度场进行模拟研究。
讨论采用这种方式冷库气流组织及温度均匀分布情况较原设计是否具有优越性。
气流组织模拟分析合同3篇
气流组织模拟分析合同3篇篇1甲方(委托方):____________________乙方(服务方):____________________根据《中华人民共和国合同法》及相关法律法规的规定,甲乙双方本着平等、自愿、公平、诚实信用的原则,就甲方委托乙方进行气流组织模拟分析事宜达成如下协议:一、合同目的甲方委托乙方进行气流组织模拟分析,以便对特定环境或设备中的气流运动情况进行深入研究,优化设计方案,提高性能。
二、服务内容1. 乙方应根据甲方的需求,提供气流组织模拟分析服务,包括但不限于建立模型、设定参数、运行模拟、分析结果等。
2. 乙方应确保分析结果的准确性和可靠性,为甲方提供优化建议。
3. 乙方应对甲方提供的资料和信息进行保密,未经甲方同意,不得泄露给第三方。
三、合同金额及支付方式1. 本合同总金额为人民币______元。
2. 支付方式:甲方应在合同签订后______日内支付乙方合同总金额的______%作为预付款,余款在乙方完成分析并交付成果后______日内支付。
3. 乙方在收到款项后,应提供正规的发票。
四、合同履行期限1. 本合同自双方签字盖章之日起生效。
2. 乙方应在合同签订后______日内完成气流组织模拟分析工作,并向甲方交付分析结果。
3. 如因甲方原因导致乙方无法按时完成分析工作,乙方不承担违约责任。
五、知识产权归属1. 乙方在进行气流组织模拟分析过程中所产生的知识产权归乙方所有。
2. 乙方为甲方提供的分析结果,甲方在未经乙方同意的情况下,不得用于其他用途或向第三方提供。
六、保密条款1. 双方应对本合同内容以及在进行气流组织模拟分析过程中知悉的对方商业秘密、技术秘密等信息进行保密。
2. 未经对方同意,任何一方不得泄露、使用或向第三方转让上述保密信息。
七、违约责任1. 若一方违反本合同约定,导致合同无法履行或履行不当,应承担违约责任,并赔偿对方因此造成的损失。
2. 若因乙方原因导致分析结果不准确或延迟交付,乙方应承担违约责任,并承担因此给甲方造成的损失。
基于CFD模拟的大跨度厂房通风气流组织优化
作用 的大跨 度工业厂房进行 自然通风研究 。预测 了夏 季设计气 象条件下 由大跨度厂 房的不 同进 出风位 置 、
t e mpe r a t ur e a n d c o n c e n  ̄a io t n i f e l d s u r r o u n d ng i a c l o s e d l a r g e — s pa n nd i us t r i a l b u i l d ng i , n d u e r s u mme r d e s i g n c o nd i io t n wa s c o n d u c t e d .M e n wh a i l e ,t he nf i l u e n c e o f v a r i o u s p o s i t i o n a n d s i z e o f wi nd o w o pe n ng i s o n t he a i r mo v e me n t wa s p r e d i c t e d . Th e r e s u l t s s h o w t h a t he t p o s i t i o n o f wi n d o w o pe n ng i s , d i s t nc a e b e t we e n wo t i n l e t s a n d t h e h e i g h t o f wi n d o w a r e i mp o r t a nt pa ra me t e r s d e t e r mi n i n g t h e e f f e c i t v e ne s s o f wi nd - d r i v e n na t u r a l ve n t i l a t i o n i n b ui l d i ng s . Ke yw or ds : l rg a e - s pa n , b u i l d ng i s t r u c t u r e , wi n &d r i v e n n a t u r a l v e n t i l a t i o n, CF D s i mu l a t i o n, a i r d i s t r i b u t i o n
某工业厂房车间室内风环境模拟分析
某工业厂房车间室内风环境模拟分析王增凯;周慧文【摘要】工业厂房车间的空气质量是影响生产效率和人体热舒适的一个重要因素,利用自然通风改善一般性生产厂房车间的空气环境有着重要的意义,在满足人体热舒适要求的前提下,能节约生产成本,降低建筑能耗.通过采用STAR-CCM+软件,对浙江某一般性生产工业厂房车间的室内风环境进行了模拟分析,分析显示该车间外围护结构布局合理,空气流动畅通,可形成穿堂风,车间的换气效率较高,该厂房利用自然通风能满足生产使用要求.结果表明为一般性生产工业厂房做自然通风模拟分析可用于指导工业厂房车间合理布局与建设.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P101-103)【关键词】工业厂房;室内风环境;数值模拟;STAR-CCM+【作者】王增凯;周慧文【作者单位】厦门鼎泰和金融中心开发有限公司福建厦门361012;杭州华电华源环境工程有限公司浙江杭州310030【正文语种】中文【中图分类】TU96+2E-mail:***************随着社会经济的不断发展,工业厂房的建设也越来越受到人们的重视。
目前,对于大多数工业厂房来说,通风既能够改善车间内空气环境,还是保证产品质量、保证车间作业人员热舒适及促进生产发展的重要措施之一[1]。
工业厂房的通风方式主要有两种:一种是自然通风,另一种是机械通风[2]。
目前,很多地区的一般性生产(即正常环境下生产)工业厂房在夏季和过渡季节都采用自然通风的形式,以节约建筑运行能耗、降低生产成本[3]。
自然通风是一种利用室外新鲜空气来改善室内空气品质的被动式节能技术。
众多国内外优秀的绿色、节能、生态建筑都采用此项技术作为其亮点之一。
自然通风不仅能满足过渡季室内通风换气的要求,同时也可大幅度降低机械通风设备的能耗。
机械通风是以风机为动力,效果比较稳定,但设备费用高。
对于生产过程中基本没有有害废气产生,散热量小的厂房,仅分析风压作用下的自然通风的效果,不考虑热压作用下的自然通风。
电子厂房气流模拟方案
改善前
回风道
改善后
4.13.气流模拟实施方案
典型分析二:机台附近气流绕流 改进措施: 将机台附近设置为65%孔隙率,而在65%之外设置为 35%孔隙率
机台
机台
改善前
改善后
4.13.气流模拟实施方案
孔板布置方案
孔板最终布置原则: 1.回风道附近布置35% 孔板; 2.仅机台正下方布置盲 板,机台以外区域不设 置盲板(部分已由甲方 确定为35%的区域以甲 方为准); 3.中间区域以65%为主
4.13.气流模拟实施方案
回风道分布图
4.13.气流模拟实施方案
整场模型
孔板调整思路:整场设置65%孔隙率进行第一次模拟,从模拟结果中 分析获得气流流型较好的区域以及较差的区域,对较差区域进行多次 局部调整,确定最终的孔板布置方案
4.13.气流模拟实施方案
孔板调整思路:整场设置65%孔隙率进行第一次模拟,从模拟结果中分析获得气流流型较好的区域以及较差的区域 ,对较差区域进行多次局部调整,确定最终的孔板布置方案
改善前
改善后
通过调整不同开孔率孔板分布,气流的偏斜角明显减小,优化后的气流模型也较好,气流无 较大偏移现象,因此不需要增加导流板。
4.13.气流模拟实施方案
1、对初步65%孔板布置方案进行了模拟分析,对其中气流流型较差的区域进行了孔 板调整,确定了最终的孔板布置方案; 2、通过模拟分析,确定整场各类孔板的总数为:
0%—30200、35%—60200、65%—29000、90%—13600 3、整场洁净度模拟结果显示,改进后的气流组织下,不同洁净度要求的区域内其 洁净度等级能够较好的保障。
4.13.气流模拟实施方案
洁净度模拟 洁净度等级规定粒子浓
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某工业厂房气流组织优化模拟
摘要:本文以某工业厂房为研究背景,利用计算流体力学软件模拟该不同空调送风方案,并比较不同方案的空调送风效果。
通过模拟结果表明,优化后方案空调送风温度分布均匀,速度合理,并且满足设计要求,从而为暖通空调节能设计提供依据。
关键词:大空间气流组织厂房建筑
前言
工业厂房属大空间建筑具有以下特点:
1)厂房空间高大,高度高设备多,发热量大;
2)厂房内空调一般只要求人们活动区,即满足1.5-2米高范围内满足人员舒适要求;
3)厂房内垂直和水平温度分布较难控制,容易造成室内温度分布不均匀现象。
由于厂房的上述特点,在空调设计时往往很难达到预期效果,如果方案不合理会导致建筑能耗高,同时空调效果差。
目前,计算机模拟技术广泛应用于暖通空调设计,可快速通过模拟结果验证空调方案的合理性。
因此,本文通过计算流体力学软件,模拟某工业厂房不同空调方案指导设计。
常见的气流组织方式:
1 侧送风方式
侧送风方式是厂房常用的最广泛的一种空调送风方式,其中采用喷口送风方式最为常见。
2 上送风方式
上送风方式是指将送风口安装在厂房顶棚,回风口设在周边侧墙或顶棚。
由于厂房空间高大,使用的风口主要有喷口和旋流风口旋流风口具有风量大、送风深度广、噪音低、送风流型可调、人员区风速易控制、阻力特性稳定等特点,因此,广泛应用于厂房。
另一方面,从使用效果讲,上送风方式是比较好的,它能将处理好的空气均匀送到各个部位,以满足不同区域所需的空调参数。
但也有一定缺点,将悬浮于上部的热和污浊空气带入人员去,比其他方式更耗费能源。
3 下送风方式
下送风方式是指将送分口安装在地面上,直接向室内人员送风,回风口设在顶棚或侧墙上部。
其优点是:空气直接送至人员区,空气品质好,避免了将灯光和屋面负荷的对流部分带入空调区域,减少了设计负荷和空间设备,节省了能耗;人员区温度和速度场均匀,舒适感强。
其缺点是:风口数量多,地下管道布置较为困难;室内清洁工作较难处理;风口占用地面面积。
1 模拟工况
厂房一
工况1:送风为高位喷口(30°向下),回风为高位百叶下回风工况2:送风为高位喷口(30°向下)+低位置换送风,回风为高位百叶下回风。
厂房二
工况1:送风为高位喷口(30°向下)+低位置换风口(地标高
1m),回风为高
工况2:送风为高位喷口(30°向下)+低位置换风口(地标高1m),回风为低位百叶侧回风。
2 数学模型
目前采用比较多的模型是rans模型,而在rans模型中,应用最多的是两方程模型。
包括,标准k-ε两方程、rngk-ε两方程模型,realizablek-ε两方程模型。
其中标准两方程模型在工程应用中最为广泛。
因此,本文采用标准k-ε两方程模型。
由温差引起的密度变化可以用boussinesq近似来表示浮力项。
对于壁面区域处理,通常情况有两种方法,其中“壁面方程”采用半经验公式,“壁面方程”的运用能很好地修正湍流模型,从而解决壁面的存在对流动的影响。
另一种是湍流模型被修正,从而使壁面处受到粘性理影响的区域也能用网格划分来解决,这种方式被成为“近壁面模型”。
本文壁面采用标准壁面函数法。
3 物理模型
模型选取以及简化过程,应在不影响结果准确性的前提下以消耗最小计算时间的原则进行简化。
4 边界条件
外墙内表面和内墙内表面按第一类边界条件,即给定温度,分别设置为30℃和24℃;屋顶由于考虑太阳辐射及灯光负荷的影响,给定综合计算温度40℃。
设备负荷按照15w/m均匀分布在地面;喷
口及置换通风条件具体见表3。
表3 风口边界条件
5 模拟结果
5.1 厂房一模拟结果
图3方案一1.5高温度分布(℃)图4方案二1.5高温度分布(m/s)
比较方案一和方案二,从图中可以看出,方案一中喷口送风无法达到厂房中部,方案二增加了低位置换送风,使得在1.5米高温度和速度分布都有所改善,分布更均匀,有利于厂房内工作条件。
5.2 厂房二模拟结果
图7方案一1.5高温度分布(℃)图8方案一1.5高速度分布(m/s)从图中可以看出,方案一中,1.5米高温度分布在均高于33度,方案二中,排风口位于底部,由于底部排风口负压的作用,送风气流可达到底部,厂房内温度分布均低于29度,局部可达28度,送风速度明显更均匀。
因此,本厂房采用优化后方案设计。
6 结论
本文利用流体力学软件,模拟比较不同空调送风方案效果。
模拟结果表明,由于增加了低位置换送风,厂房内温度和速度分布均匀,效果更好,可达到设计要求。
作者简介:杨勇,男,江苏盐城,1981年2月,上海东昌建筑装饰工程有限公司,工程师,建筑节能。