旋转射流作用下吸气流动的特性研究

通过试验对旋转射流作用下吸气流动进行了较全面的研究,研究内容包括临界送风速度、最佳喷口宽度及吸气流场特性等。结果表明:旋转射流作用下吸气流动存在一个临界送风速度,且其与排风量、喷口宽度及射流轴向倾角等因素有关;存在一个临界吹吸比为最小值所对应的最佳喷口宽度;旋转射流屏蔽作用下的抽吸流场具有中部压力较低和提高抽吸能力的作用;旋转射流作用下吸气流动不仅能有效地控制有害物扩散,而且可以实现远距离捕集有害物及以较小的排风量排放有害物。     

隧道口紧急救援站主洞与平导隧道协同送风方案研究

以某隧道口紧急救援站为实际工程背景,提出一种适用于隧道口紧急救援站的隧道主洞与平导隧道协同送风方案,利用FDS数值模拟软件对隧道主洞和平导隧道不同协同送风条件下隧道主洞洞口处和平导隧道内横通道各防护门处防烟风速的变化规律进行数值模拟研究,并确定了隧道主洞与平导隧道协同送风的最优防烟通风方案。结果表明：随着距平导隧道洞口的距离由160 m减小至20 m,横通道各防护门处防烟有效风量之和与射流风机送风量的比例由1.85增大至2.21;当平导隧道内射流风机集中送风量大于或等于29.9 m³/s,射流风机距邻近横通道的距离大于或等于140 m时,6处疏散通道防护门处防烟风速均大于2 m/s;确定了射流风机距邻近横通道的距离为140 m、平导隧道内射流风机送风量为29.9 m³/s、隧道主洞送风风速为2 m/s是隧道主洞与平导隧道协同送风的最优防烟通风方案。     

影剧院地道送风与噪声控制

影剧院是公共活动的重要场所,每天集散着数以万计的观众,处理好影剧院的通风和噪声干扰为观众创造一个安谧的环境十分必要。影剧院观众厅的通风主要有三种:用散流器的顶棚上送;靠侧墙侧送以及集中送风。前年我们在北京电管局某电厂1200座礼堂(兼作影院)设计了一套集中送风式地道风降温系统,经两个夏季运行,取得了比较满意的效果。所谓集中式送风,即是在观众厅内的端头设置与该端墙面平行的送风主管,在主管上根据设计要求开启一定形式、一定数量的送风口,然后用高速将空气送出。观众席不在这股气流的射区范围里,而是处于回流区内(见图二)。这种系统不用设置多路送风支管,也不用安装散流器。图一显示了该观众厅内送风前后的温度对比。     

袋式除尘器喷吹过程气流行为的三维数值模拟

脉冲喷吹清灰是袋式除尘器常用的清灰方式之一,更好地了解喷吹过程中清洁气流的气流量在滤袋间的分布及射流的行为特征对提高袋式除尘器的工作效率至关重要。该研究通过瞬态三维CFD数值模拟的方式分别对使用高压和低压脉冲喷吹系统的袋式除尘器的喷吹过程进行分析。结果表明,清洁气流的气流量在滤袋间的分布并不均匀,进入中部几个滤袋的气流量占比较高,且其中较大部分为二次气流;尽管高压系统中喷嘴出口处射流的质量流量较高,但进入滤袋中的气流量在2个系统中的分布情况相似;受主要气流压力波的影响,喷嘴出口处的射流均存在偏移,偏移程度沿吹扫管逐渐减小,且高压系统中的偏移程度均小于低压系统,这表明喷嘴位置与喷吹压力会对射流产生影响。     

加热炉富氧燃烧特性的实验及数值模拟

通过实验及数值模拟手段对120 kW级别加热炉实验装置进行了富氧助燃特性及NO_X排放特性的研究。实验装置设置单火嘴、单助燃气主管以及双助燃气副管的设计结构。分别考察了常规空气助燃、局部射流空气助燃以及局部射流富氧助燃等方式下,不同局部射流流量对燃烧烟气温度、烟气NO_X排放量的影响。参照实验设置建立数值模拟模型,考察了局部射流助燃方式下炉膛内流场、温度场的分布情况。研究结果表明,局部射流富氧助燃方式在所考察条件下可提高燃烧温度10%,降低NO_X排放90%,在保持原加热炉设计温度不变的条件下,本燃烧方式具备节能减排效果。     

多人受限水下住室气流组织实验评价研究

气流组织的任务是合理组织有限空间内空气的流动,使空气温度、湿度、流速、成分等能更好地符合人体的舒适感并满足卫生要求。水下密闭住室环境较常规民用建筑环境更为严酷,狭小受限空间内人员密度较大,因此非常有必要精细规划该类住室的气流组织。该文在建立的水下密闭住室实验平台上,采用基于绿激光的流场显示技术,开展2类送风模式下的多人受限住室气流组织实验评价研究。2类送风模式分别为圆形布风器送风模式和个体布风器送风模式。基于流动显示技术的气流组织实验评价结果表明:(1)圆形布风器送风送风模式,管道布置较为简单,但住室内3层床铺所得新风量的均匀性较差,上铺新风量较大,利于二氧化碳清除快速清除,但人体容易产生吹风感;下铺新风量极少,空气流动性差,人体呼出二氧化碳产生积聚,且易出现闷热感。(2)个体布风器送风模式,送风管道布置较复杂,住室内3层床铺所得新风量的均匀性好,人体呼出二氧化碳的扩散性好,由于送风口与人体距离较近,人体易产生内侧体的吹风感。由上述实验研究可知:如能合理规划管道布置及送风方案,个体布风器送风模式是一种高效的送风模式。该文研究对于该类多人受限水下住室气流组织设计具有指导意义。     

用红外光谱法研究天然温石棉

<正> 温石棉有各种各样的天然变种。在岩石中它通常形成矿脉,其中的纤维垂直(横纤维)于或平行(纵纤维)于脉壁分布。横纤维石棉分布在全部或部分蛇纹石化的块状超基性岩中。纵纤维石棉带与横纤维石棉带邻接,并局限于受构造作用最强烈的矿体边缘部分。这两种温石棉变种都具有强度、纤维弹性和其它物理机械性能等变化范围很大的特点。在石棉的工业利用上,纤维的强度是最重要的。温石棉的晶体化学特性与其纤维强度特征之间的关系     

中空纤维复合膜用于回收有机溶剂蒸气的研究

采用新的制膜工艺制备聚二甲基硅氧烷-聚砜中空纤维复合膜.该复合膜对有机溶剂蒸气具有适宜的渗透速度,且对有机溶剂蒸气和空气的分离系数较大.用该复合膜组装φ10×500mm中空纤维膜分离器,以正己烷(C_6)和氮气(N_2)的混合气做分离器性能实验.混合气从中空纤维膜内管进气,考察了压力、进气中C_6的浓度、驰放气流速等操作条件对C_6的渗透速率、驰放气及渗透气中C_6的浓度以及C_6同N_2的分离系数的影响.实验结果表明,进料浓度对分离效果有重要影响;中空纤维复合膜用于从含溶剂蒸气浓度高的废气中回收有机溶剂是可行的.     

大型气候实验室气流组织仿真分析

目的对大型气候实验室气流组织进行仿真分析,获得合理的气流组织设计方案。方法首先通过分析旋流风口的特性,建立旋流风口CFD简化模型,然后设计大型气候实验室气流组织形式,最后对极端低温和极端高温工况下不同温度、送风量和送风角度时的气流组织进行CFD仿真分析。结果低温工况时,地面温度升高将导致室内温度和温度不均匀度整体上升;高温工况时,气流难以抵达地面,且地面温度对高度5 m以下区域有显著影响,对5 m以上空间影响不显著,应增大送风角度,使送风射流方向尽可能向下,以改善地面附近温度均匀性。结论气流组织仿真分析方法和气流组织设计方案适用于大型气候实验室设计。     

前缘射流对空腔噪声抑制效果的试验研究

目的通过在开式空腔前缘增加矩形口射流、九孔射流和九斜孔射流,探究三种射流方式对空腔自激振荡噪声的抑制效果。方法通过风洞试验对亚、跨声速(Ma=0.3、0.45、0.6)下基于前缘射流的空腔噪声抑制方法开展研究,在空腔指定位置安装传声器,获取不同工况下空腔内的噪声信息,综合对比三种射流方式下空腔峰值频率、空腔底部及后壁声压级分布、总声压级分布及不同测点处的频率曲线特征,评估三种前缘射流方式对空腔噪声的控制效果。结果在来流速度Ma=0.3时,三种射流方式对空腔峰值频率处的声压级均有一定抑制效果,但由于前缘射流的引入导致空腔前端底部噪声总声压级提高;在来流速度Ma=0.45时,三种射流方式对空腔峰值频率处的声压级及宽频噪声均有显著抑制效果;在来流速度Ma=0.6时,除矩形口射流对空腔噪声有明显的抑制作用,其他两种射流方式使得空腔内噪声水平增强。结论在空腔前缘引入射流在一定来流速度下能够实现空腔峰值频率处噪声及宽频噪声的有效降低,前缘射流对空腔噪声的抑制效果随射流方式的不同而存在较大差异。     

通风管道内负离子传输的数值模拟及试验验证

为能有效去除通风管道系统内颗粒及气溶胶微生物,解决通风空调系统因长期使用而缺少维护和清洁,造成气溶胶微生物在系统里滋生进而形成对人体有害的生物气溶胶病原体细菌等问题,采用欧拉方法建立模拟通风管道内负离子输运过程及分布的数值模型.通过数值模拟和试验测量VI-2500型负离子发生器安装在0.2 m×0.2 m通风管道内送风速度为3～6 m/s时的负离子浓度,验证数值模型的准确性并分析负离子在通风管道内的分布规律.结果表明,负离子的模拟预测值与试验测量值误差很小.送风速度为3 m/s时,风管内负离子浓度的最低值和平均值分别为9.15×109和2.39×109 ions/m3,送风速度为6 m/s时,相应为2.37×1010和6.83×109 ions/m3.通风管道内负离子浓度随送风速度的增加而升高,送风速度一定时,通风管道内负离子浓度沿风速方向逐渐降低.当送风速度低至3 m/s时,风管内负离子浓度最低或平均值仍然可以达到有效净化细菌的负离子浓度最低数量级的推荐值(108～1010 ions/m3).研究显示,负离子数值模型能准确预测VI-2500型负离子发生器在0.2 m×0.2 m风管中产生的负离子浓度,并且发生器产生的负离子浓度能满足4.5 m长风管的净化要求.      

环境实验室温度均匀性的数值分析研究

目的研究送风参数及围护结构对飞机结构及机构环境条件下功能性和耐久性实验室温度均匀性的影响。方法采用CFD方法对实验室的气流组织进行数值模拟,根据气流组织评价标准对工作区的温度均匀性进行分析。结果送风温差越大、送风速度越小温度场均匀性越差,保温层较厚时,温差过大将导致工作区温度分布达不到设计要求。结论相同温差下,减少送风口数量并提高单个送风口的送风速度有助于提高温度均匀性。     

新型射流曝气技术对脱硫浆液的氧化特性研究

通过比较射流曝气与鼓风曝气的氧化效果及能耗,提出了臭氧协同空气射流曝气的一种新型湿法脱硫浆液强制氧化技术,并探究了其在氧化脱硫浆液方面的工业应用前景,讨论了O_3浓度与传输距离、进气量、浆液循环量、温度、pH和液面高度对脱硫浆液氧化特性的影响。实验结果表明:臭氧协同空气射流曝气、空气射流曝气、鼓风曝气对脱硫浆液的氧化率(η)和能耗(E)的关系分别为:η_1=1.270η_2=3.175η_3(其中η_2=2.500η_3)、E_1=0.747E_2=0.249E_3(其中E_2=0.333E_3),其工业应用前景良好;通过提高O_3浓度、进气量、浆液循环量与液面高度、缩短O_3传输距离等方式均能进一步提高亚硫酸盐的氧化效果,从而提高脱硫效率。     

废水处理中水射曝气的发展与应用

本文阐述水射曝气系统的发展及其在某些废水生物处理厂的应用。水射曝气是借助于喷射水流使气一一水界面大大增加,并使气水界面处产生高度紊流、从而使空气夹带入水中.此外,由于射流施加的冲击作用,同时使被曝气水达到足够高的流速。     

大型气候环境实验室空气处理系统方案探讨

目的探讨适用于大型气候环境实验室的空气处理系统方案。方法从大型气候环境实验室空气处理系统的功能出发,探讨循环风系统、新风系统和空气补偿系统方案,并对各系统的工作流程和优劣进行分析,在此基础上提出优化的集成空气处理系统方案。结果循环风系统采用串联风道比并联风道能更好地保证极限温湿度指标和均匀性指标,循环风系统与空气补偿系统集成方案优于两个个独立系统方案、具备可行性。结论该空气处理系统方案适用于大型气候环境实验室。     

不同气流组织下对卧室甲醛浓度影响模拟分析

在空调房间内,气流组织在消除室内污染方面起着关键作用。文章运用CFD软件来对卧室中4种常见的气流组织形式进行模拟,得到房间内的气流分布及甲醛浓度分布,分析气流的速度场对甲醛浓度场的影响。结果表明,在相同的室内条件下,同侧上送下回、异侧上送下回、顶送下回和下送顶回4种典型送风形式中异侧上供下回的送风方式最佳,能有效影响甲醛浓度分布,为休息中的人们提供一个较为洁净和舒适的睡眠环境。     

船舶螺旋桨射流扰动下的污染底泥起悬研究

河流、湖泊中船舶的航行对于水体底部的污染沉积物具有很强的扰动作用,特别是船舶尾部的螺旋桨射流。通过一个新近提出的射流速度分布统一公式,结合考虑底泥的起动、冲刷特性,进行船舶螺旋桨射流扰动下污染底泥起悬的计算研究。结果表明,螺旋桨距河流底面的深度、螺旋桨射流出口流速、螺旋桨直径对底部流速的分布影响显著;同时发现,周围水体流动方向及流速等对于底泥扰动范围也有显著影响;最后定量计算了螺旋桨作用下污染底泥扰动悬浮速率。     

基于FDS的楼梯间直灌式加压送风口布置研究

我国《建筑防排烟系统技术标准》中规定,布置传统加压送风井有困难的楼梯间可采用直灌式加压送风系统,并规定直灌式加压送风口在大于32 m的建筑采用两点式布置,且两点式送风口之间的距离不宜小于建筑高度的1/2,但并未规定具体两点式送风口之间的距离多大可使其防烟效果最优。在满足《技术标准》情况下,利用FDS软件,通过设置不同工况,对楼梯间直灌式加压送风口两点式布置最优方案进行了数值模拟研究,并通过门洞风速来寻找最佳布置方式。结果表明:建筑高度不大于50 m、总层数为12层的情况下,楼梯间直灌式加压送风口位置布置在第2层和次顶层的防烟效果最优。该研究可为楼梯间直灌式加压送风系统优化设计和标准修编提供参考。     

中空纤维膜吸收法脱除SO_2的实验研究

利用聚丙烯中空纤维膜组件为吸收器 ,以SO2 /空气混合气—清水、SO2 /空气混合气—NaOH溶液 ( 0 .1mol/L ,0 .5mol/L)为实验体系 ,研究了吸收液浓度、气液两相流速和气液两相流程等操作条件对吸收率的影响 ;以传质单元高度 (HTU)为指标 ,与 3种常用填料吸收塔进行了比较 ;研究结果表明 :中空纤维膜吸收技术用于工业SO2 脱除具有较高的传质效率和显著的环境效益     

不加化学药剂的新型净水器

不加化学药剂的Zone-Tronic净水器由三部分组成,第一部分为离子化气体发生器,发生器吸入的空气通过离子化磁场改变其化学结构,变成含溶解性氧离子的气体,射流装置把这种气体引入污染的水中,使水中的污染物质聚集成团,此物质因比原来的污染物颗粒大,易于过滤除