不同送风方式下室内气流组织及颗粒物分布的模拟实验研究

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室内悬浮颗粒物分布及输运特性的实验研究

室内悬浮颗粒物分布及输运特性的实验研究

室内悬浮颗粒物分布及输运特性的实验研究金晗辉;李清平;陈丽华;樊建人;吕琳【期刊名称】《浙江大学学报(工学版)》【年(卷),期】2010(044)009【摘要】基于实验方法,对室外悬浮颗粒物向室内流动扩散规律进行研究.在按比例搭建的用以模拟室外室内环境的2维实验平台中,通过测量0.3~10.μm区间段内不同粒径悬浮颗粒物从室外环境进入室内混合扩散的粒子数密度变化过程,实验结果表明:在不同通风情况下,室内不同位置处的颗粒物稳态粒子数密度存在差异;流场结构对某一特定位置颗粒的分布与扩散有显著影响,颗粒粒径对颗粒的分布与扩散也有明显的影响,粒径越大,扩散速度越低;入口风速大小对颗粒分布与扩散有很大影响,人口风速越大,不同粒径的颗粒在分布与扩散方面表现出的差异越小,在无对流的自由扩散情况下,这种不同粒径颗粒间的差异最为明显.【总页数】5页(P1793-1797)【作者】金晗辉;李清平;陈丽华;樊建人;吕琳【作者单位】浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,航空航天学院,浙,江杭州,310027;浙江大学,能源清洁利用国家重点实验室,浙江,杭州,310027;浙江大学,能源清洁利用国家重点实验室,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】X513【相关文献】1.基于判别分析法室内悬浮颗粒物浓度与粒径分布测量 [J], 刘红丽;周雄;肖磊2.地板送风室内温度不均匀分布特性的实验研究 [J], 孔琼香;俞炳丰;潘振;杨青3.室内外空气悬浮颗粒物中8种多环芳烃化合物粒径分布的研究 [J], 孙成均;杨正文4.辐射空调房间室内空气分布特性实验研究 [J], 高洁;吴小舟;吕品;王树刚;王沣浩5.室内散热器对悬浮颗粒物分布的影响 [J], 张祥祥; 王振清; 陈曦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

通风房间内不同发射速度的超细颗粒物浓度分布

通风房间内不同发射速度的超细颗粒物浓度分布

通风房间内不同发射速度的超细颗粒物浓度分布刘泽勤 1、 2、 3、4 高梦晗 4 才爽 41天津冷冻冷藏技术教育部工程研究中心2天津市制冷技术重点实验室 3天津市制冷技术工程中心 4天津商业大学机械工程学院摘 要: 为探究通风房间内超细颗粒物在不同工况的影响下在室内的浓度分布情况, 采用数值模拟与实验研究的 方法, 在相同的送风速度下, 改变超细颗粒物的发射速度,探究其对超细颗粒物浓度分布的影响。

结果表明: 以发 生源为水平中点的颗粒物向左右等距离扩散, 扩散程度基本相似。

送风速度不变时, 同一测点的浓度波动受粒子 发射速度影响较小, 颗粒物浓度在不同粒子发射速度下分布趋势大致相同, 送风速度越大, 粒子发射速度对颗粒物浓度分布的影响越小。

当风速由 1m/s 增至3m/s , V1 列靠近地面处颗粒物浓度由 4.0伊 10 ­5 kg/m 3 减小至 1.0伊 10 ­8 kg/m 3 , V4列靠近地面处颗粒物浓度由 8.0伊 1 0­5 kg/m3 减小至 1.0伊 10 ­5 kg/m 3, 由此可知, 风速越大, 超细颗粒物 越不易沉降。

关键词: 超细颗粒物 发射速度 浓度分布 实验研究Concentration Distribution of Ultrafine Particles withDifferent Emission Velocity in Ventilation RoomLIU Ze­qin 1,2,3,4 ,GAO Meng­han 4 ,CAI Shuang41Engineering Research Center of the Ministry of Education of Refrigeration Technology2Key Laboratory of Tianjin Refrigeration Technology 3Engineering Center of Tianjin Refrigeration Technology 4School of Mechanical Engineering,Tianjin University of CommerceAbstract: Numerical simulation and experimental methods was used to explore the indoor concentration distribution of ultrafine particles in ventilation room under different working conditions.At the same air supply velocity,the emission velocity of ultrafine particles was changed to explore its influence on the concentration distribution of ultrafine particles. The results show that the particles with the origin as the mid­point of the horizontal diffusion to the right and left equidistant,the diffusion degree is basically similar.When the air supply velocity is constant,the concentration fluctuation of the same measuring point is less affected by the particle emission velocity,and the distribution trend of particle concentration is roughly the same under different particle emission velocity.The higher the air supply velocity is, the less the influence of particle emission velocity on particle concentration distribution is.The air supply velocityincreases from 1m/s to 3m/s,the concentration of particles near the ground in column V1decreases from 4.0伊 10 ­5 kg/m 3to 1.0伊 10 ­8 kg/m 3 ,and the concentration of particles near the ground in column V4decreases from 8.0伊 10 ­5 kg/m 3to 1.0伊 10 ­5 kg/m 3,it can be seen that the greater the air supply velocity is,the more difficult it is for ultrafine particles to settle.Keywords:ultrafine particles,particle emission velocity,concentration distribution,experimental study收稿日期: 2019­10­19作者简介: 刘泽勤 (1961~), 男, 博士, 教授; 天津市北辰区天津商业大学 (300134); E­mail:****************第39 卷第 12 期 2020 年12 月建 筑 热 能 通 风 空 调Building Energy &Environment Vol.39No.12 Dec.2020.15~18文章编号: 1003­0344 (2020) 12­015­5超细颗粒物 (UFPs) 在一些领域中被认为是指当 量粒径小于0.1滋 m的颗粒物, 即 PM0.1。

双区域房间气流组织的数值模拟和实验研究

双区域房间气流组织的数值模拟和实验研究
究复杂形式房间 内气流组织是 可行的。此外 , 究中发现房间风扇处于送风 档更有利 于窀 内空气 的流动 , 研 气流组
织状 况明显优于风扇开 在排风档 状态 。研究结果可 以为通风设备 的安装提供 参考。
关键词 : 数值模拟 气流组织 实验研究 双区域房 间
Num er cal m ul i i Si at on and Exper m en alSt dy i s rbuton i i t u ofA r Di t i i n a Tw o- Zone Room
外研 究主要是 对单个 空间 内气 流组 织进行分 析 l 。随
f u d t a ti e sb e t ac ae te ar d srb t n i o Flwi o l x c nf u ain by u ig n me ia o n h ti s fa il o c lult h i iti u i n a r o f o t a c mp e o i r to sn u rc l h g smu ai n meho .I d iin h e ul h w h tte b te if w t r a e g twh n fn i t s p l i i lto t d n a dto ,te r s t s o t a h etr ar o pa e c n b o e s a u p yng s l n a c n iin. er s l o l r vier fr n ef rtei sa lto v n iain e uime t o d to Th e ut c u dp o d e e e c o n t l inof e tlto q p n . s h a Ke wor y ds: u rc l i lto , i s i u in e p rme tls d , o z n o m n me ia mu ai n ardit b to , x e i n a t y t — o er o s r u w

室内污染物颗粒运动模拟与空调系统优化控制分析

室内污染物颗粒运动模拟与空调系统优化控制分析

室内污染物颗粒运动模拟与空调系统优化控制分析作者:陈龙来源:《建筑与装饰》2020年第27期摘要气流组织是影响室内环境质量的重要因素,本文对稳态下不同送风方式对室内污染颗粒物浓度的影响做模拟分析,以掌握送风方式与室内颗粒浓度之间的影响关系。

最终参考模拟分析结果,构建有助于人体健康的空调系统优化控制方案,供相关研究的开展借鉴参考。

关键词气流组织;颗粒运动模拟;空调系统优化引言现代建筑室内大多安装空调系统,用以空间舒适度调节及室内环境控制。

随空调系统普及和人处于室内时间的延长,空调房内空气质量成为人们关注的重点。

室内污染物颗粒包括人体释放的飞沫气溶胶、可吸入灰尘等,其分布受气流组织的显著影响,进而改变人体感受。

分析空调送风速度与颗粒运动间的关系,能够为室内空气质量优化提供可靠依据。

1 送风方式与污染物颗粒运动影响关系模拟分析1.1 送风方式对颗粒物浓度的影响(1)空间样本。

为简化模拟试验流程,本文主要分析稳定状态下,空调送风方式与污染物颗粒浓度间的关系。

本次模拟实验在夏季开展,样本空间尺寸为7.5×4.5×2.7m,来自某高校教学楼常规教室,该栋教学楼安装地源热泵空调系统。

以该空间样本为基础,分析侧送风、落地送风和卡式送风三种送风方式下空间污染物颗粒浓度变化情况。

主要仪器设备包括室内环境质量综合检测仪、粒子计数器、细颗粒物浓度测试仪等。

(2)监测点布置。

样本空间长度为7.5m,沿长度方向每2.5m设置监测点,共包括3个监测点;空间宽度为1.5m,每1.5m设置监测点,共包括3个监测点;空间高度为2.7m,依照0.5m、1.2m和2.0m高度将其划分为三个平面,最终样本空间内设置27个监测点。

(3)结果分析。

在样本空间中心位置设置模拟污染源,待空间内颗粒物达到一定浓度后,启动空调系统,分别采用不同方式进行送风,控制送风量均为680m3/h,连续送风2h,采集2h内各监测点颗粒物浓度数据。

智能建筑中变风量空调系统室内气流组织的数值模拟和实验研究的开题报告

智能建筑中变风量空调系统室内气流组织的数值模拟和实验研究的开题报告

智能建筑中变风量空调系统室内气流组织的数值模拟和实验研究的开题报告一、研究背景近年来,随着建筑业的迅速发展和人们对舒适度的要求越来越高,智能建筑系统得到了广泛应用。

其中,变风量空调系统是智能建筑中的一种重要设备,能够根据不同室内环境条件自动控制风量,实现室内空气温度的稳定、舒适和节能。

然而,变风量空调系统在使用过程中仍存在一些问题,其中室内气流组织是一个重要的研究方向。

室内气流组织直接影响到室内环境的舒适度和空气质量,因此,对室内气流组织进行数值模拟和实验研究,对优化空调系统的设计和运行具有重要意义。

二、研究目的和内容本研究的目的是通过数值模拟和实验研究,探究变风量空调系统中室内气流组织的特点和影响因素,为优化空调系统的设计和运行提供理论与实践依据。

具体研究内容包括:1. 变风量空调系统的工作原理和控制方法。

2. 基于CFD软件对室内气流组织进行数值模拟,并分析不同风速、温度和湿度等因素对室内气流组织的影响。

3. 建立实验模型,采用烟雾实验等方法对室内气流组织进行实验研究,验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

4. 分析室内气流组织对室内环境舒适度和空气质量的影响,探讨优化空调系统的方法和方案。

三、研究意义1. 对变风量空调系统室内气流组织的研究,有助于提高空调系统的运行效率和能源利用率。

2. 通过优化空调系统的设计和运行,可以提高室内环境的舒适度和空气质量,对人们的健康和生活质量具有积极的影响。

3. 该研究为空调系统的改进和创新提供理论和实践基础,对智能建筑系统的优化具有重要意义。

四、研究方法和步骤本研究采用定量和定性相结合的方法,具体步骤如下:1. 文献综述:对变风量空调系统和室内气流组织的相关文献进行综述和研究,了解已有研究的方法、成果和不足。

2. CFD模拟:在建立数值模型的基础上,采用CFD软件对室内气流组织进行数值模拟,并分析不同影响因素对室内气流组织的影响。

3. 实验设计:根据数值模拟结果,设计室内气流组织的实验模型,采用烟雾实验等方法进行实验研究,验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

高大空间建筑不同送风形式气流组织研究

高大空间建筑不同送风形式气流组织研究
o i — o c nd to s a c r i g t h i l to r n l s d a d a p s i l ui bl o m f a r s p y f a r f w o i n c o d n Байду номын сангаас t e s mu a i n a e a a y e n o s b y s t e f r o i up l l i a
sm u ainsc n an t i e e tt p s o i u p y: c i n u p y a d sd wals p l . T e c a a tr i lto o t i wo df r n y e far s p l f e l g s p l n i e l u p y i h h r ce s
摘 要 : 用 a p k软 件 对 高 大 空 间 建 筑 在 上 送 风 下 回 风 以 及 侧 送 风 下 回 风 方 式 下 的 室 内气 流 组 使 ia r
织进行 模拟 , 别分析 两种 不 同送 风方 式 下冬夏 季的 气流组 织状 况特 点 , 出高 大空 间建筑更 适合 分 提
多 的送风形 式 为上送 风和侧 送 风形 式.现有 大 空 问 建筑 室 内气 流组 织 的研 究 主 要集 中于 夏 季 , 冬季 对 送风研 究较 少 , 基 本设 计 为 在 冬 夏季 使 用 同一 套 且 空调 系统 , 但冬夏 两 季 由于室 内外 温度 及 室 内状 况
等 的不 同 , 足 夏 季 需 求 的 送 风 方 式 并 不 一 定 在 冬 满 季 能 取 得 同 样 的效 果 .通 过 使 用 Fu n Ara le t i k软 件 p
De . 2 0 c O1
文章 编 号 : 0 4— 0 l 2 1 ) 4—0 2 0 10 6 1 (0 0 0 0 5— 4

试验一室内气流组织模拟试验试验目的通过室内气流组织模拟

试验一室内气流组织模拟试验试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一一能量利用系数n :t - tH =—p. _______ oL式中,t、t、t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n,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。

⑵.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。

冬季顶送风模式空调系统气流组织的模拟研究

冬季顶送风模式空调系统气流组织的模拟研究

冬季顶送风模式空调系统气流组织的模拟研究随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对室内环境舒适度要求也越来越高。

舒适的室内空调环境,对人们的健康、生活和工作都有十分重要的促进作用。

然而,相对于夏季室内环境质量的研究,对冬季室内空调环境的研究就显得比较匮乏。

而且,人们在进行室内气流组织设计的时候,大都是根据夏季的空调工况进行设计而忽略冬季的情况,导致空调系统在冬季运行时不能较好地满足人们的舒适性要求,同时也造成了能源的浪费。

本文针对冬季工况下顶送风模式空调系统的气流组织设计和优化问题,采用CFD数值模拟计算的方法对该类型的气流组织进行了较为详细、全面的模拟分析,找出更适合该类空调系统各个参数的优化方法,提高冬季工况下室内环境的舒适性,为该类系统的设计提供一定的指导性建议。

分析冬季工况下各种因素对室内气流组织的影响进行系统、全面的分析,参照其作用的方式和重要性,找出一个适合的建模简化原则,并对利用该简化原则建立的物理模型进行模拟计算,证明该建模原则的可靠性。

根据该简化原则建立适合研究冬季顶送风模式空调工况的物理模型,并利用该模型对影响冬季气流组织的各个因素进行模拟分析计算。

通过对影响气流组织影响较大的送风速度和送风温度两个参数的模拟计算与分析研究,得出采用曲线拟合的方法可以得到比所选离散点工况更好的气流组织参数,且针对不同房间特性的空调系统都能在一定程度上进行优化。

在对这两个参数进行优化时,先计算优化送风速度后,再由优化后的送风速度来优化送风温度的方法比二者颠倒次序的方法能在更大程度上对气流组织进行优化或者节约设备投入。

对不同特性房间的空调系统进行扩散角度的优化时,当空调系统的热风送风现象较弱时,采用曲线拟合的方法都能在一定程度上对空调系统的气流组织进行优化;当热风上浮现象较为明显时适当增大送风速度或减小送风温差,能取得更好的优化效果。

其中房间层高对扩散角度的选择影响较大,房间的负荷影响较小。

且在房间层高较低时,所选择的扩散角度也较大,对气流组织的优化效果也更加明显。

空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟的开题报告

空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟的开题报告

空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟的开题报告题目:空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟一、研究背景和意义随着工业化和城市化进程的不断加快,人们的生活和工作环境中对空气质量的要求越来越高,尤其是在密闭空间,如车厢、办公室、医院等地方,对空气质量的要求更加严格。

同时,人们对空调系统的运行效率、舒适度也提出越来越高的要求。

因此,研究空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟,对于提高空气质量、提高空调系统运行效率和舒适度,具有重要的意义。

二、研究内容和方法1.研究内容:本课题的研究内容主要包括以下几个方面:(1)研究空调室内流场分布特征;(2)研究空调室内颗粒物运动分布特征;(3)研究不同条件下空调系统运行效率的影响因素。

2.研究方法:(1)建立空调室内流场模型,采用FLUENT等数值模拟软件对流场进行模拟;(2)建立空调室内颗粒物运动模型,以颗粒物在室内的浓度、速度等参数为基础,探究空调系统中颗粒物的传播规律;(3)模拟不同参数下空调系统的运行效率,包括能耗和舒适度指数等方面。

三、研究进度安排本课题计划分为以下几个阶段:(1)文献阅读和问题分析,熟悉当前国内外研究状况,了解需要解决的问题和研究方向,完成开题报告和研究方案设计,预计完成时间为2周;(2)建立流场和颗粒物运动模型,对模型进行初步的验证和修正,预计完成时间为6周;(3)进行不同参数下的空调系统运行效率模拟,并对模拟结果进行分析和比较,预计完成时间为8周;(4)撰写论文并进行实验室汇报,预计完成时间为4周。

四、预期成果本课题的预期成果包括:(1)建立空调室内流场及颗粒物运动分布的数值模拟方法,为相关研究提供理论和实验基础;(2)得到不同参数下空调系统运行效率的相关信息,为空调系统运行效率的优化提供了重要的参考;(3)撰写完成一篇论文,并进行实验室汇报,提高科研能力和实践能力。

大空间办公室室内气流组织模拟分析

大空间办公室室内气流组织模拟分析

大空间办公室室内气流组织模拟分析摘要:风机盘管侧吹的距离较小,常与空间净高或装修要求相冲突,本次模拟计算得出:合理布置送排风口位置,合理设计风口类型尺寸、选择适当风速大小,可有效的增大风机盘管的送风距离,使人员活动区处在回风区,同时有效控制风速与噪声在合理区间。

关键字:气流组织;风机盘管;新风;风速一、建筑概况本次模拟分析采用Phoenics软件中的FLAIR模块,分析在不同送风方式下室内气流组织的分布情况,本次着重对室内温度,风速和风压三个指标进行分析说明。

大空间办公室尺寸为9m*18m*4.5m,其中18米为长,宽为9米,高为4.5米,在9米的两边上各装2台风机盘管,采用侧送风对吹方式,回风采用在风盘下部,风机盘管吊装在梁底,方案送风口高度为3.40m,回风口高度为3.15m,本次模拟分析采用四种不同布置方案。

1.1方案一送风口尺寸为1200*150,风量为1800CMH,按1次/h的换气次数进行设计计算;在走廊侧设有面积约为1m2的新风口,采用缝隙渗透的进风方式。

该方案送风口高度为3.40m,回风口高度为3.15m,盘管间隔3m,盘管距离长边外墙约为2.7m,送风口距离短边外墙为1.5m,回风口距离短边外墙1.2m。

排风口尺寸为0.35*0.25m,距离长边墙1.8m,高度为3.4m,间隔3m。

平面示意图1.3方案三新风采用机械送风,并经冷却处理,新风口与风盘同高,新风口尺寸为400*150,风速为2.95m/s;风盘送风口尺寸为900*150,风速为2.95m/s,布置形式为对吹方式;回风口尺寸为2200*300,风速为1.75m/s。

在阳台及走廊处各设有1台排风风机,按1次/h的换气次数进行设计计算。

1.4方案四新风采用机械送风,并经冷却处理,新风口与风盘同高,新风口尺寸为600*130,风速为2.95m/s;风盘送风口尺寸为900*130,风速为2.95m/s,布置形式为对吹方式;回风口尺寸为1200*300,两侧布置,风速为1.75m/s。

模拟气流实验室实验报告(3篇)

模拟气流实验室实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解和掌握模拟气流实验室的基本原理和操作方法。

2. 分析模拟气流在实验室环境中的分布和变化规律。

3. 评估模拟气流对实验室安全性能的影响。

4. 为实验室环境优化提供理论依据。

二、实验原理模拟气流实验室是一种模拟真实实验室环境的技术,通过模拟气流在实验室内的分布和变化,分析气流对实验室环境的影响。

实验中,采用泛美实验气流模拟测试平台,对实验室洁净度环境、气流组织、温度湿度环境进行模拟分析。

三、实验材料与设备1. 泛美实验气流模拟测试平台2. 高效送风口3. 排风口4. 安全柜(A2型,功率1800w)5. 温湿度传感器6. 压力传感器7. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 搭建模拟气流实验室:将泛美实验气流模拟测试平台放置于实验室中央,连接高效送风口、排风口、安全柜等设备。

2. 设置实验参数:预设场景中的安全柜为A2型,功率为1800w;高效送风口温度为20℃;初始温度为26℃。

3. 测量气流组织:在实验室A、B、C三个截面位置测量气流组织分布,分析送风口、排风口附近的气流流速。

4. 分析安全柜气流组织:在实验室安全柜附近取A、B两个截面,分析周边气流由四周到前窗操作口/由低到高定向均匀流动的情况。

5. 测量实验室温度:从A截面和B截面测量安全柜开启前后实验室温度变化。

6. 分析实验室压力梯度:在实验室压力取样,分析B截面压力梯度变化。

五、实验结果与分析1. 气流组织分析:A、B、C三个截面位置气流组织分布均匀稳定,送风口、排风口附近的气流流速相对较快。

安全柜附近周边气流由四周到前窗操作口/由低到高定向均匀流动,有效地防止生物危害物质的泄漏和扩散。

2. 温度分析:安全柜开启后,安全柜附近温度升高约为24℃,其他空间温度约为22℃。

送风处附近温度约为20-21℃,排风口附近温度约为22.5℃。

3. 压力梯度分析:B截面压力梯度为-25.4pa至-24.6pa,符合BSL-2实验室标准。

空气湍流中颗粒输运现象的实验与数值模拟

空气湍流中颗粒输运现象的实验与数值模拟

空气湍流中颗粒输运现象的实验与数值模拟近年来,随着人们对空气污染问题的关注度不断提高,空气湍流中颗粒输运现象也越来越引起关注。

颗粒输运是指在空气湍流中被气流带动的颗粒运动,这种现象在很多工程和科学领域都具有重要的应用价值。

因此对空气湍流中颗粒输运现象进行实验和数值模拟研究,对解决实际问题和提高科学研究水平都有着重要的意义。

一、空气湍流中颗粒输运的实验研究实验是研究空气湍流中颗粒输运现象的重要手段。

通过实验可以获取颗粒运动的精确数据,比如颗粒的位置、速度和轨迹等。

在实验研究中,一般会借助一些工具或设备来模拟空气湍流的运动状态,比如风洞、旋转桶等。

风洞实验是一种比较常用的方法,可用于模拟不同流场条件下的颗粒输运现象。

风洞内部一般设置一些装置,如高速旋转扇叶、混沌装置等,以模拟气流的运动状态。

通过对风洞内颗粒运动轨迹和速度的测量,可以获得较为准确的实验数据。

另外,旋转桶也是一种常见的实验设备。

在旋转桶内,颗粒团随着桶的旋转而产生沿圆周的惯性力而运动,在运动过程中经历了湍流的紊动效应,这种方法可以用于模拟颗粒输运的统计性质。

二、空气湍流中颗粒输运的数值模拟研究除实验研究外,数值模拟是研究空气湍流中颗粒输运现象的另一种重要手段。

数值模拟可以通过计算机模拟,模拟出在特定条件下颗粒的运动状态。

湍流是空气中一种社会现象,其特点是流体运动状态不规则而复杂。

对湍流进行数值模拟是一种非常困难的问题。

当前常用的数值模拟方法包括拉格朗日方法和欧拉方法。

拉格朗日方法是用一系列离散颗粒来模拟整个流场,而欧拉方法是建立流场的数学模型,通过求解这个模型得到整个流场的状态。

除了模型的选择之外,数值模拟的关键也在于颗粒-流体相互作用力的求解方法。

通常,我们需要考虑到气固两相的相互作用力并建立相应的物理模型。

三、结论空气湍流中颗粒输运现象的实验和数值模拟研究是研究流体力学的一个重要分支。

通过实验可以获得颗粒的运动轨迹和速度数据,进而加深对颗粒输运的认识。

室内气流组织对PM2.5分布影响的模拟研究

室内气流组织对PM2.5分布影响的模拟研究

室内气流组织对PM2.5分布影响的模拟研究摘要:本文采用数值模拟的方法,以体育馆的更衣室为例,模拟了四种不同气流组织以及不同送风口速度对PM2.5颗粒浓度分布的特点。

结果表明:顶送下回形式下的房间内细颗粒物的浓度分布较少,有效的排出PM2.5,降低其室内的浓度;不同的送风速度下,室内PM2.5平均浓度随速度增大而减少。

因此,选择合理的气流组织与送风口速度可直接有效的降低室内颗粒物浓度。

关键词:PM2.5浓度分布;气流组织;送风口速度;数值模拟引言:目前,人们更多的关注生活品质和质量的改善。

而在暖通领域中,已不仅仅是对温湿度的控制,而更注重于对热舒适性和室内空气品质的要求。

尤其是近几年对雾霾的关注与治理愈加重视。

并且,颗粒物污染影响着一些疾病的诱发,与肺炎、慢性呼吸道甚至肺癌等疾病有关,影响人类健康[1]。

因此,降低室内的颗粒物污染程度尤为关键。

在2022年,我们国家将迎来北京冬奥会,冬天的北京室外PM2.5的浓度是偏高的,但由于场馆内届时会有大量的运动员和观众,因此对控制体育馆内PM2.5的浓度提出了很高的要求。

影响PM2.5浓度的因素有很多[2][3],其中不同的气流组织对PM2.5的分布有直接的影响。

因此,本文以装有空调系统的奥运馆更衣室为例,研究分析空调不同气流组织对PM2.5分布的特点,借助模拟手段,模拟四种不同送回风口以及不同的送风口速度两个条件下,更衣室内PM2.5 浓度分布的不同,对比并分析最佳的气流组织。

1 模拟仿真模型1.1物理模型针对更衣室的人员走动较少,扰动因素小的特点,以体育馆更衣室作为模拟对象。

为节省计算机运算时间,同时保证模拟结果的精确性,将更衣室简化,更衣室中仅放置一个柜子与一个长凳。

根据PM2.5细颗粒的特性,颗粒的粒径设为2.5μm,很易随室内气流流动,将颗粒设为随空气流动。

此次的模拟分析四种典型的送回风口位置,分别为同侧上送下回,异侧上送下回,顶送下回,顶送顶回四种方式。

某会议室夏季工况不同送风方式下的气流组织数值模拟研究

某会议室夏季工况不同送风方式下的气流组织数值模拟研究

某会议室夏季工况不同送风方式下的气流组织数值模拟研究山东建筑大学热能工程学院 王国庆* 杨 冬 张铭远 杜 欣摘 要 采用数值模拟软件对××大学科技馆某小型会议室进行数值模拟,以实际测量的数据为边界条件,建立合适的数学和物理模型,得到温度场、速度场以及空气品质场等模拟结果,通过对模拟结果的对比分析,得到了最佳的气流组织设计方案,相关结论可以为室内气流组织方案设计与优化提供参考依据。

关键词 气流组织;送风方式;数值模拟;热舒适性Numerical Simulation of Airflow Distribution in a Conference Roomwith Different Air Supply Modes in SummerWang Guoqing, Yang Dong, Zhang Mingyuan and Du XinAbstract In this paper, the numerical simulation software is used to simulate a small conference room in the science and Technology Museum of ×× University. Taking the actual measured data as the boundary conditions, the appropriate mathematical and physical models are established, and the simulation results of temperature field, velocity field and air quality field are obtained. Through the comparative analysis of the simulation results, the best air distribution design scheme is obtained, and the relevant conclusions can be indoor The design and optimization of air distribution scheme provide a reference basis.Keywords Air distribution; Air supply mode; Numerical simulation; Thermal comfort0 引言室内气流组织是合理设计回风口和送风口的位置,使室内空气与新风在室内混合,通过热湿传递,使房间内的环境达到适宜的温度、湿度、气流组织,从而满足室内人们生产生活的需要。

对比置换通风碰撞射流通风室内颗粒物分布特性的研究

对比置换通风碰撞射流通风室内颗粒物分布特性的研究

红灯 。 这就 给 人 们 提 出 了一个 难题 ,就 是 如 何 在 新风 量有 限的情况 下设计 出合 理的通 风方式 , 来改 善室 内气流 组织 。从而 促使人 们对这 一 问题进 行探 索和 研 究 。
传 统 的 通 风 方 式 有 混 合 通 风 、 置 换 通 风
( DV)等 形式 。但 有 人在 大 量 的应 用 和研 究 中发
0 引言
有关 室 内空气 品质 的研 究 ,可 以追 溯到 2 世 纪 O
初 。当时 ,人 们 已经 开始采 用通 风 的方 法来 改善室 内空气环 境 。通风 的主要 目的是提供 新风和排 出受 污染 空气 ,降低室 内颗粒 物 的浓 度 ,提 高室 内热 舒 适 环境 。而不 同的通 风方 式和气 流组织 形式对 稀释 和 排 除室 内污 染物 的效果 不 同,室 内人员 可感受 的
sme S i e v n l ini ign t e tainwot efr e u y a . ot s w e ta o n igl n lt r t t r td . h n i t mp ev i o hh a t nIV ; i l e n ni t nD )pr c y o d m ign t e ta o ( )ds a met eta o ( V ; a i e j li J pc v li tl
现【 l _ ,混 合 通 风 具 有 很低 的通 风 效 率 和 能 效 比。 在7 0年 代 的 能源 危机 中,使 得 混合 通 风方 式 面临
严峻 的考验 。与混合 通风相 比,在置换 通风 ( V) D
空气 品质 也不 同。室 内空气 品质 问题在 很 多情 况 下
是 由通 风不 当引起 的 。因此 ,通风方 式对 空调房 间 室 内空气 品质 的影 响是 很重 要 的。 对 于 空调房 间而 言 ,提 高 室 内空气 品质 的有 效 措施 就 是设 计合 理 的室 内气 流 组织 和增 大 新风 量 。

不同送风方式下各类污染物分布规律模拟研究

不同送风方式下各类污染物分布规律模拟研究

40随着我国迎来国内生产总值突破百万亿的时代,预示着人们的生活品位与质量也在稳步提高,因此人们对现代居住环境、工作环境的要求也越来越高。

这些要求已经不局限于对之前的温湿度、室内风速,而是更加全面地分析生活、生产建筑物内的可挥发有机物、颗粒物、微生物等紧密相关的可能对人体健康、生产产生消极影响的空气质量。

有些粒径小的污染物(如PM2.5)可通过呼吸进入人体的呼吸道,对肺部产生消极的影响,危害人类健康[1]。

包括最近人类谈及色变的新冠病毒,国家卫生健康委员会的诊疗方案到第6版才增加了经气溶胶传播的可能,这类病毒主要是通过呼吸道飞沫和接触途径实现人传人。

2020年4月20日,美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)发表声明,认为:“新冠病毒很有可能通过空气传播,所以应该控制通过空气传播的这种病毒。

供暖、通风和空调系统提供的通风和过滤功能可以降低新冠病毒在空气中的浓度,从而降低通过空气传播的风险”[2]。

殷平[3]提出疫情期间可以采取有效防范措施的集中空调系统能大大降低室内病毒浓度,但是仍需值得深入研究。

目前商业、工业、办公建筑逐步增加使用,一些医药、食品、生物和电子等工业生产的生产越来越精密,有些已经达到纳米级别,因此生产车间中的污染物可能会对产品产生恶劣的影响[4-6]。

李玮[7]对某一办公室内通风,研究分析了不同颗粒物的室内沉积和分布特性,得出大粒径的颗粒物容易受到重力及室内气流组织的影响。

越来越多的学者关注室内污染物运动及分布规律,从而借助数值模拟软件,高效的预测出污染物浓度水平,进行相关的控制。

因此本文也借助模拟软件,分析大空间厂房内采用不同送风方式下各类污染物的分布特性,从而得出适合排除各类污染物的通风方式。

1 模型建立1.1 数学模型计算流体力学C F D (C o m p u t a t i o n a l F l u i d Dynamics)通过计算室内各种在空间中的分布或者其在空间中的运动迹线,得出污染颗粒物在空间中的运动规律。

室内3种送风方式下人体气溶胶颗粒数值模拟

室内3种送风方式下人体气溶胶颗粒数值模拟

室内3种送风方式下人体气溶胶颗粒数值模拟冯国会;明月;兰信颖;张一;李慧星【期刊名称】《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(030)001【摘要】目的探讨空调房间不同气流组织形式下,人体持续说话散发气溶胶颗粒污染物的运动分布规律,探求空调房间合理的气流组织形式.方法运用CFD-fluent6.2模拟软件对空调房间上送下回、顶送下回及下送顶回3种送风方式进行模拟研究.分析不同送风方式下人体散发气溶胶颗粒的质量浓度分布及传播距离,房间换气次数对气溶胶污染物的质量浓度影响.结果顸送下回送风方式5次/h换气时气溶胶颗粒运动距离为1.5m,而10次/h换气时气溶胶颗粒运动距离为1.0m.结论相同换气次数下,顸送下回送风方式室内空气质量较佳.随着换气次数的增加,室内同一位置污染质量浓度降低,颗粒物传播范围减小.对于顶送下回送风方式增大换气次数不能降低人体感染风险.【总页数】6页(P131-136)【作者】冯国会;明月;兰信颖;张一;李慧星【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168【正文语种】中文【中图分类】TU111.4+5;X51【相关文献】1.空调房间3种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析 [J], 曹国庆;高峰;郭经志;2.四种送风方式下室内热环境的数值模拟分析 [J], 雒婉;曲云霞;曹厚兴;姬翔3.不同送风方式对室内负离子分布影响的数值模拟 [J], 成霞;钟珂4.四面出风室内机新风送风改进方式的数值模拟 [J], 陈雨;沈翔昊;许志浩5.冷空气幕加侧送方式影响室内热环境的数值模拟——一种新型室内送风方式探索[J], 刘泽勤;夏雪娇;郭宪民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

不同送风形式下室内微生物传播的数值模拟的开题报告

不同送风形式下室内微生物传播的数值模拟的开题报告

不同送风形式下室内微生物传播的数值模拟的开题报告一、研究背景在室内环境中,微生物传播是一个非常重要的研究领域,特别是在医院、办公室、学校等公共场所更为重要。

微生物如细菌、病毒、真菌等可以通过不同途径传播,例如空气传播、接触传播等。

其中,空气传播是较为普遍和重要的一种传播方式,因为它可以在室内空气中长时间存在,进而影响人体健康。

目前,人们对室内微生物传播还存在很多不足之处,例如无法准确地估计微生物的扩散及传播范围、无法确定具体传播途径等。

因此,需要通过数值模拟方法来研究不同送风形式下室内微生物传播。

二、研究目的本研究旨在通过数值模拟方法,分析不同送风形式对室内微生物传播的影响,探究微生物扩散的范围及传播途径,为室内微生物传播风险的评估和控制提供科学依据。

三、研究内容1. 收集不同送风形式下室内微生物传播的资料文献,了解现有研究成果及存在的问题。

2. 建立数值模拟模型,包括多个送风口、排风口、入口及出口等元素,模拟不同送风形式下的室内微生物传播。

3. 对不同的送风形式,进行微生物扩散范围及传播途径的数值模拟,研究微生物扩散速度、范围及布局。

4. 分析不同送风形式下室内微生物传播规律及风险,为室内微生物控制提供科学依据。

四、研究方法本研究采用数值模拟方法,具体包括以下步骤:1. 收集相关文献,建立数值模拟的理论基础。

2. 基于Fluent等数值模拟软件,建立室内微生物传播的三维模型。

3. 对不同的模型进行多次数值模拟,模拟微生物扩散范围及传播途径。

4. 分析数值模拟结果,探究不同送风形式对室内微生物传播的影响。

五、预期成果1. 建立数值模拟模型,模拟不同送风形式下的室内微生物传播。

2. 研究微生物扩散范围及传播途径的规律,为室内微生物控制提供科学依据。

3. 探究不同送风形式对室内微生物传播的影响,分析不同送风形式下微生物的扩散速度及范围。

4. 提出相应的室内微生物控制方案,并为室内环境安全和人体健康提供科学依据。

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不同送风方式下室内气流组织及颗粒物分布的模拟实验研究随着经济发展和科技技术的不断提高,人类的生活水平也随之上升,人们对
生活物质方面的消费更加注重品质。

空调系统给人们带来室内舒适的环境,也起到通风除污的效果,为人们工作和居住带来一个健康舒适的空间。

在节能与健康的基础上,我们通过实验和模拟等方式来对空调系统进行研究,以提出新的观点
和方法,为人们的健康发展做出努力。

本文首先介绍不同气流组织形式及气流组织形式的评价指标,详细介绍本文研究中所使用的实验系统及测量系统,并介绍
了仿真软件Fluent及模拟所应用的物理模型,本文采用RNG k-ε模型与壁面函
数法作为室内空气流动的湍流模型。

本文分别进行了双侧送上回和双顶送上回的实验,通过改变回风口位置和不同风机频率,研究室内气流组织变化情况。

分别测得各实验工况下的室内速度场和温度场,并对数据进行整理分析,研究表明,对于改变风口位置实验,除送风口
射流对面墙附近位置以及风口位置的速度场和温度场有所变化,其他位置并无影响。

而改变风机频率之后,室内的速度场和温度场有明显变化,但是气流组织形式基本不变。

通过建模、划分网格,计算采用的边界条件假设尽量符合实验要求,
利用Fluent模拟软件进行计算,将实验和模拟结果进行分析和对比,找出实验中存在的误差,同时也验证了模型的可靠性。

应用该模型研究了室内存在挡板时不同送风方式下,室内颗粒物的扩散情况。

通过改变颗粒物粒径大小以及颗粒物产生源的不同位置来进行对比和分析,计算了不同工况下室内的通风效率以及能量利用系数。

以此来综合评价不同的气流组织形式在改善室内空气品质方面的差异。

研究表明:挡板的存在影响侧送风气流流动,使得室内颗粒物不容易排出,由于顶送风位置与挡板在同一截面,所以顶送风受影响较小。

增大颗粒物直径,由于重力影响,大颗粒物有明显“惰性”,并不容易排出室内。

降低颗粒物释放源位置后,侧送风变化效果并不明显,而顶送风则变化较大。

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