自然通风消除热源厂房热害的数值模拟与实践

在有余热余湿的厂房 ,大多采用自然通风。笔者采用k ε紊流模型 ,对某钢铁公司二高线厂房自然通风消除热害进行了数值模拟。将生产线上的散热量作为能量方程的附加源项 ,计算厂房内的速度场和温度场 ,优选出了该热源厂房的通风改造方案 :进风口的标高降低 2m ,在操作平台上设置开孔率为 30 %的通风栅栏板。通过对通风改造前、后厂房内温度实测值的对比 ,厂房工作区平均温度下降 5℃ ,风速由原来的平均 0 .2m/s增加到 1.6m/s,厂房内作业区的热环境有明显改善 ,防止了因热环境问题造成的安全事故 ,提高了工人的生产效率。     

厂房内H_2连续泄漏扩散的模拟分析

利用计算流体动力学软件Fluent对厂房内易燃易爆气体H2泄漏扩散过程进行了数值模拟,研究H2连续泄漏扩散规律。计算结果表明,厂房内H2泄漏一定时间后扩散将达到稳定,室内H2浓度将不再变化;根据室内H2浓度分布规律,得出H2泄漏报警装置应设在泄漏口正对墙壁上,且厂房的排风口应开设在H2钢瓶喷射方向上的屋顶处;结合H2的毒性级别和爆炸极限,划分该厂房为紧急防爆疏散区,必须在泄漏初期进行紧急人员疏散并做好防火防爆措施。研究结果为厂房内H2泄漏事故应急救援、泄漏报警装置及排风口的位置设置提供重要技术支持和理论依据。     

某钢厂热源厂房通风改造

厂房的热环境好坏直接影响着工人的身体健康和生产效率。通过对某钢铁厂二高线车间厂房热环境的调查分析表明：对于自然通风的厂房来说,厂房商度一定时,加大进、排风口的高差,合理设计进风口、排风口,降低中和面的高度,能增加通风排热,降低厂房内的平均温度;同时,在厂房内合理布置设备、生产平台等通风障碍物,保证室内气流组织的合理分布,对改善作业区的热环境非常有利;高温环境下,保证一定的风流速度能提高作业工人的热舒适感。     

自然通风排热量的近似计算法

采用“假设密闭绝热空间法”,计算工业厂房的自然通风排热量。实践证明,此方法是可行的。     

自然通风排热量的近似计算法

采用“假设密闭绝热空间法”,计算工业厂房的自然通风排热量。实践证明,此方法是可行的。     

中庭火灾烟气流动数值模拟

根据中庭火灾特点 提出了考虑辐射换热损失和壁面传热损失、不考虑燃烧过程、视火焰为体积热源,浮升力作用下火灾烟气湍流流动的场模型,并将辐射换热损失计人壁面传热损失,简化辐射换热模型计算,运用该场模型对中庭模型实验装置火灾烟气流动进行了数值模拟,采用通用软件PHOENICS进行数值计算,研究表明,数值模拟结果与中庭模型实验装置火灾试验结果吻合;以热源模拟火焰的方法对分析中庭火灾烟流发展规律可行。     

植被对厂房自然通风影响的数值模拟研究

通过对动量方程、能量方程等加源项的方法实现了对三维植物冠层湍流流动下厂房自然通风的数值模拟。计算结果和实测数据在下垫面温度以及叶面温度方面吻合较好,能充分反映实际的温度分布趋势。表明模拟体系对于有绿化情况下建筑自然通风各项参数的描述是准确的,可较好地预测不同植被配置下,建筑自然通风温度、速度等物理量的分布情况。同时,利用有效吹风温度差的分布分析了厂房内人员的热感觉情况。     

电解铝厂房自然通风的模拟研究

分析了各种厂房形式影响通风的因素,深入研究了各种类型铝电解厂房自然通风规律,找出了影响厂房通风的主要因素为电解槽散热量等工艺特性及操作面高度等建筑特性;在研究电解槽散热量的基础上,利用湍流模型、热辐射模型和浮力模型对电解铝车间的气体流动状态进行了理论分析;针对实际的边界条件,建立了铝电解厂房自然通风CFD模拟计算模型,并使用AirPak软件对普通天窗和弧形天窗形式,在静风、风速为2 m/s和4 m/s条件下的温度场、风速场、空气新鲜度、HF浓度进行了模拟,并对结果进行了分析.     

天窗上为什么要安装挡风板?

工厂里排除厂房中的大量余热,主要是由有组织的自然通风来保证。目前我市具有高温作业的厂房,多半安装了手动开启窗扇的天窗,这种天窗只有当承风面窗口关闭,而背风面窗口开启时,才能保证排风作用。但由于缺乏便于调节的机械转动装置,在紧张生产的条件下,随风向的变化调节窗扇(即打开背风的窗扇,关闭承风的窗扇)是很困难的。根据1973年暑季调查,好多工厂在厂房顶上安装的天窗均不能起到良好的通风降温作用,甚至有的工厂由于多年未清扫及维修,天窗布满烟尘,不但影响通风作用,还不利于厂房照明。 为了改进有组织的自然通风,有些高温作业工厂采…     

旋幕式排风罩收集电焊烟尘的数值模拟

为解决电焊烟尘气流无组织排放对焊工健康和环境造成的严重影响,得出旋幕式排风罩的最佳设计参数及气流组织形式,选择GAMBIT软件建立排风罩的物理模型并进行网格划分,选用雷诺平均N-S方程(RANS)、Realizableκ-ε湍流模型及DPM离散相模型,利用Fluent计算流体力学软件对旋幕式排风罩捕集效率的相关参数进行模拟计算。结果表明:旋幕式排风罩能有效控制电焊烟尘气流的扩散;喷口角度对涡流产生的大小、位置和强度影响最大;最佳设计参数为有效吸程1. 5 m,喷口角度80°,喷口宽度14 mm;在该设计参数条件下,当罩面吸口风速为0. 3 m/s、喷口风速为1. 1m/s时,捕集效率达到最高,为98. 28%。     

Study of a proposed tunnel evacuation passageway formed by opposite-double air curtain ventilation

Subway tunnel fires often result in catastrophes and heavy casualties. To help people evacuate from a tunnel fire, an opposite-double air curtain ventilation assisted tunnel evacuation system (OTES) is introduced. It can be used to create a safe evacuation passageway that is free of smoke through out the length of the tunnel. The performance of the OTES is compared with that of the traditional ventilation systems: longitudinal ventilation and natural ventilation. The effect of the heat release rate, fire source location, and fire detection time are also discussed.This study also shows that compared with natural ventilation and longitudinal ventilation, the carbon monoxide, CO, concentration with OTES is significantly lower. Given the same HRR, the CO concentration values with OTES are only 0.58–2.41% of natural ventilation or 0.52–3.12% of longitudinal ventilation at the back end of the tunnel. An obviously clear evacuation passageway is created by OTES. The effects of changes in fire source location and fire detection time on tunnel ventilation are tested. Also the effect of these changes on the formation of an evacuation passageway by OTES is reported.     

某二高线通风改造实践研究

根据自然通风原理,对某二高线厂房进行了通风改造,主要从以下三方面人手：在进风窗下增设百页进风口、用通风栅栏代替封闭平台以及扩大天窗喉口。改造前后气流及温度分布的实测结果表明,改造后工作区的热环境得到了较大的改善,气流分布均匀,温度下降明显,提高了人体舒适性。     

掘进巷道热环境与通风效率数值模拟研究

井下工作面必须应用通风系统。采用数值模拟技术分析了两种通风方式下,不同风口布置的掘进巷道内空气龄、空气流速和热舒适性指标PMV值的分布情况。根据模拟结果对掘进巷道通风模式的选择提出了建议。结果表明,长距离送风和短距离抽风方式是最有效率的通风模式。压入式通风方式的风口应布置在距掘进头10 m附近,抽出式通风方式抽风口应布置在距掘进头2m范围内。在相同的送风条件下,可增大短距离抽风方式下的送风温度,以提高掘进巷道内热舒适性和降低能耗。     

高温高湿巷道内不稳定换热系数影响因素分析及模型建立*

为研究高温高湿巷道不稳定换热系数的变化规律,采用Fluent软件对高温高湿巷道内的热湿交换进行数值模拟,通过单因素和正交模拟实验探讨风流温度、风流速度、岩石导热系数、原岩温度以及巷道当量直径对高温高湿巷道不稳定换热系数的影响。研究结果表明:高温高湿巷道不稳定换热系数随时间的变化规律与普通巷道一致,均与通风时间呈负相关,但通风时间为1 a的高温高湿巷道不稳定换热系数较普通巷道增加了12.5%。通过单因素分析得到风流速度、岩石导热系数和当量直径与不稳定换热系数呈正相关。通过极差分析得到各因素对不稳定换热系数的影响程度为:岩石导热系数>当量直径>风流速度>风流温度>原岩温度。利用SPSS软件对正交实验数据进行拟合,建立不稳定换热系数的计算模型,拟为高温高湿巷道内热负荷计算及井下风温预测提供参考。     

双压入贴附送风在高温巷道掘进中的降温规律研究

为量化研究高温矿井深部开采掘进巷道在抽压混合通风中设备布置及风量分配对降温效果的影响规律问题,利用AN-SYS-FLUENT软件数值模拟掘进巷道通风降温模型.首先,提出双压入式混合贴附通风降温思路,并分别建立传统抽压混合通风与双压入式混合通风的巷道三维几何模型;然后,进行6组不同设备布置及风量分配的降温方案对比实验;最...     

某850kW水平轴风力发电机机舱火灾模拟与分析

采用火灾动力学模拟器软件和性能化防火设计理论,基于实际事故案例分析,设计针对某850 kW水平轴风力发电机机舱的典型火灾场景,建立池火灾模型,对额定风速(13 m/s)下机舱内该类型火灾的发生和发展过程进行研究,模拟计算机舱内火灾的热释放速率、温度场和速度场等参数,探讨进气口风速对火灾热释放速率和温度场等的影响。结果表明:封闭条件下,从齿轮箱底部发展起来的油池火灾热释放速率在62.4 s时达到最大值(757 kW),持续燃烧93 s后降至0;齿轮箱附近部件遭受火灾破坏最为严重,喷射油料二次燃烧导致火强度变大并加剧了火灾的破坏程度。额定风速下,齿轮箱附近软管喷射油料未出现二次燃烧现象,但火灾后期热释放速率在335 s内达到4 000 kW;以火源为分界面,火源前方区域温度(406~567℃)明显高于后方区域温度(177~279℃);顶部通风口承受全部热流,机舱罩顶部温度最终达到930℃,并出现轰燃。     

高温矿井热源对风流稳定性影响的分析

随着矿井开采深度的逐渐增加,地温升高,产生的高温环境必然会引起矿井通风系统特性的改变。介绍了高温矿井主要热源及其特征,并对它们进行了分类,研究了不同热源产生的热力风压、风流流动热阻力的特点,得到了非水平巷道热力风压影响风流方向的判别式,水平巷道热阻嵌入串、并、角联风路的风流流动规律,确定了热阻嵌入通风网络解算的风量修正公式。根据上述结论,分析了周源山煤矿矿井热源对风流稳定性的影响。结果表明,热阻对分支的风量影响达11.8%。     

高温矿井多孔介质相变蓄热降温研究及设计

为了解决机械通风难以满足高温矿井降温需求的问题,提出由石蜡和膨胀石墨构成多孔介质相变蓄热模块来达到巷道降温效果的方法,基于Fluent模拟软件,对通风和相变蓄热联合降温多条件下巷道温度场进行数值模拟,确定相变蓄热模块的设计参数,最后对掘进巷道热环境进行模拟研究和方案设计。 研究结果表明:相比于仅通风降温,联合降温效果明显;采用双侧布置相变模块降温效果明显优于单侧布置工况;随着风速逐渐递增,降温效果下降,且降温幅度减小;模块厚度分别为100,200 mm时降温效果基本一致,厚度300 mm时,巷道温度明显升高。