本文關鍵詞：工業(yè)廠房浮射流預測模型及通風系統(tǒng)的優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前，在鋼鐵冶金、焦化等重工業(yè)行業(yè)中，廣泛存在大量無組織排放的粉塵。這對建筑室內(nèi)環(huán)境造成粉塵污染，嚴重危害作業(yè)工人身心健康。在熱壓作用下粉塵排至室外，對大氣環(huán)境也會造成污染。 工藝生產(chǎn)過程中散發(fā)的粉塵通常受到熱的作用形成含塵浮射流，是粉塵遷移的主要形式。局部排風系統(tǒng)是控制含塵浮射流最有效的方法，浮射流的流動規(guī)律是局部排風系統(tǒng)參數(shù)設計的重要依據(jù)，因此研究浮射流流場的規(guī)律特性，對提高這類含塵浮射流的捕集效率、減少固體顆粒物對室內(nèi)外環(huán)境的污染有重要意義。 本文總結(jié)了國內(nèi)外浮射流研究現(xiàn)狀，結(jié)合相關實驗，基于誤差分析，探討浮射流數(shù)值模擬邊界條件設置的合理性，并選擇合理的湍流模型，氣固兩相流模型和組分輸運模型。分析浮射流軸心速度和斷面流量的影響因素，研究發(fā)現(xiàn)浮射流在初始段軸心速度遞增率隨阿基米德數(shù)(Ar)數(shù)增大而增大，在充分發(fā)展段軸心速度隨斷面高度的增高而減小，并提出了浮射流軸心速度和斷面流量受溫度、速度及出口尺寸綜合影響的計算式，從而補充浮射流上方排風罩的設計計算依據(jù)。 利用組分輸運模型對機械排風作用下浮射流流場做出分析，研究存在全面通風和局部通風兩種通風形式的房間熱分層變化規(guī)律。研究在側(cè)吸罩作用下浮射流速度場規(guī)律，不同捕集效率下捕集點的捕集風速變化規(guī)律。利用DPM模型對風幕作用下浮射流中粉塵粒子進行兩相流數(shù)值模擬計算，得到風幕速度、排風量和風幕射流角度等因素對浮射流控制效果的影響，通過比較得出最佳風幕設置方法。最終得出的浮射流相關結(jié)論為工程設計提供參考依據(jù)。
【關鍵詞】：浮射流 流場 熱分層 捕集風速 風幕
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X962
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究意義、背景及目的9
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀和水平9-15
• 1.2.1 理論分析9-11
• 1.2.2 實驗研究11-13
• 1.2.3 數(shù)值模擬13-14
• 1.2.4 實驗和數(shù)值模擬結(jié)合14-15
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容15-17
• 2 浮射流數(shù)值計算方法及實驗驗證17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 控制方程17-18
• 2.3 湍流模型18-20
• 2.4 多相流模型及計算20-21
• 2.5 浮射流流場規(guī)律的實驗研究21-26
• 2.5.1 實驗目的及內(nèi)容21
• 2.5.2 實驗原理及儀器21-24
• 2.5.3 實驗工況及測點布置24
• 2.5.4 實驗結(jié)果24-26
• 2.6 數(shù)值模擬方法的驗證26-30
• 2.6.1 物理模型26
• 2.6.2 空氣單相流數(shù)值湍流模型驗證26-29
• 2.6.3 氣固兩相流數(shù)值驗證29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 3 浮射流速度和斷面流量的計算方法31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 物理模型的建立及邊界條件的設置31-32
• 3.3 浮射流的軸心速度32-39
• 3.3.1 浮射流軸心速度的影響因素分析32-34
• 3.3.2 浮射流軸心速度的擬合公式34-39
• 3.4 浮射流的斷面流量分布規(guī)律39-44
• 3.4.1 浮射流斷面流量影響因素分析39-41
• 3.4.2 浮射流斷面流量的擬合公式41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 4 浮射流和機械排風耦合規(guī)律研究46-59
• 4.1 引言46
• 4.2 上部排風罩作用下浮射流的熱分層規(guī)律46-51
• 4.2.1 熱分層的成因與表示方法47-49
• 4.2.2 排風量對房間熱分層的影響49-51
• 4.2.3 熱源距地高度對熱分層的影響51
• 4.3 側(cè)吸作用下的浮射流流場規(guī)律特性51-57
• 4.3.1 側(cè)吸作用下浮射流速度場的變化規(guī)律51-54
• 4.3.2 側(cè)吸罩捕集風速的研究54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 風幕對局部通風系統(tǒng)的影響59-80
• 5.1 研究背景59-60
• 5.2 簡化模型60-61
• 5.3 基礎問題分析61-62
• 5.4 不同風幕風速對流場特性的影響62-67
• 5.5 不同排風量對浮射流流場特性的影響67-72
• 5.6 吹吸式風幕對流場特性的影響72-75
• 5.7 不同風幕角度對流場特性的影響75-78
• 5.8 本章小結(jié)78-80
• 6 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 主要研究結(jié)論80-81
• 6.2 研究展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-87
• 碩士研究生學習階段發(fā)表論文87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 方俊;疏學明;袁宏永;張永明;沈兆武;;溫度分層環(huán)境下火災煙氣羽流上升高度公式分析[J];安全與環(huán)境學報;2006年04期

2 富宇瑩;王昕;黃晨;羅行;;羽狀流作用下的非等溫空調(diào)射流運動研究[J];上海理工大學學報;2008年04期

3 袁理明,周建軍;二維線性浮力羽流特性的研究[J];火災科學;1998年02期

4 王炎生;邵強;胡更新;鈕式如;;熱過程傘形排氣罩性能的實驗研究[J];通風除塵;1982年02期

5 王怡;張璽;王繼宏;;浮力羽流原理分析與研究進展[J];山西建筑;2011年20期

6 劉猛;龍惟定;劉衛(wèi)華;;置換通風熱力分層高度的數(shù)值研究[J];暖通空調(diào);2009年08期

7 李安桂;空氣射流、浮力尾流和浮力射流的統(tǒng)一性[J];暖通空調(diào);1998年05期

8 沙高原,張旭,譚良才;CO_2摸擬開敞大空間中瞬態(tài)含塵氣流的實驗研究[J];通風除塵;1997年01期

9 王怡;黃艷秋;劉加平;肖萍;文福;;煉鐵廠高溫煙氣流場特性及排風罩優(yōu)化[J];土木建筑與環(huán)境工程;2013年S1期

10 張人杰，袁理明;受限空間浮力羽流準穩(wěn)態(tài)速度場的實驗研究[J];實驗力學;1996年02期

  本文關鍵詞：工業(yè)廠房浮射流預測模型及通風系統(tǒng)的優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：359790