【摘要】：風力通風機由于不用電、無噪音、體積小、重量輕、安裝方便、可長期運轉,排出室內(nèi)的熱氣、濕氣和穢氣,以被廣泛應用于工業(yè)廠房、商業(yè)和民用建筑中。從節(jié)約能源角度考慮,制造出高效率的風力通風機具有十分重要的意義。 本課題主要研究了風力通風機加入導葉片后對其通風性能的影響,并設計了一種新型的導葉片,使通風量增加,通風效率有所提高；討論了自然風風速及渦輪轉速與通風質(zhì)量流率的關系,有助于風力通風機的設計。 本文針對導葉片在不同安裝角下的流場進行數(shù)值模擬。采用autoCAD軟件進行實體繪型,導入GAMBIT軟件進行網(wǎng)格劃分,再應用CFD商用軟件FLUENT進行流場的數(shù)值模擬。分別模擬了導葉片安裝角為15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°和120°的整體模型的流場,得出導葉片的最佳安裝角。采用標準k-ε模型方程,壓力與速度的耦合采用SIMPLE算法,動量、湍動能、耗散率均采用二階迎風格式離散。并與無導葉片條件下(無導葉片)整體模型流場進行比較,加入導葉片后通風性能有所增強。設計了一種新型的導葉片,使通風量增大,提高了通風效率。 對渦輪采用同樣的數(shù)值模擬方法,得出風力通風機速度場和壓力場的分布規(guī)律。研究了自然風風速及渦輪轉速與通風質(zhì)量流率的關系。同樣采用標準k-ε模型方程,壓力與速度的耦合采用SIMPLE算法,對動量、湍動能、耗散率均采用二階迎風格式離散。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TK83
【圖文】：

及自然風驅動風力通風機旋轉，使風力通風機內(nèi)部形成一種負壓狀態(tài)，加速將煙道內(nèi)煙氣排至室外，解決了因大風和低氣壓時而引起的空氣倒灌，避免家中充滿油煙和異味。普通的風力通風機只有渦輪(圖1.1)。風吹動風球旋轉，利用自然界空氣對流的原理，將任何平行方向的空氣流動，加速并轉變?yōu)樽韵露洗怪钡目諝饬鲃樱赃_到通風的目的。本課題研究的風力通風機在普通的風力通風機入風口加入導葉片(圖1.2)。導葉片隨風球一起旋轉，其目的是通過導葉片的旋轉在其擾動區(qū)產(chǎn)生負壓，從而增加了通風量，提高了風力通風機的通風效率。圖1.1風力通風機渦輪圖 Fig.1.1theturbineofturboventilator圖l.2風力通乒吵L導時‘片圖 Fig.1.2thevaneofturboventilator風力通風機的優(yōu)點:1.無需電力，節(jié)能環(huán)保，可24小時運轉，無需人員操作;2.直接安裝于需要通風的建筑屋頂，安裝簡單方便;3.在自然風和熱壓驅動下持續(xù)運轉

本課題研究的導葉片其葉片長nsmm，寬50mm。葉片鑲嵌在半徑為35mm圓柱形的輪軸上，沿周向均勻分布四片。葉片安裝角定義為葉片表面與圓柱形輪軸橫截面的夾角。應用autoCADZ加4軟件繪出安裝角為150的導葉片如圖4.1所示:圖4.1安裝角為150的導葉片 Fig.4.115degreevaneoffixingangle將導葉片導入GAMBrr，在導葉片周圍建立一個高25mm，半徑為160mm的圓柱區(qū)域，與導葉片進行差集便形成導葉片的流道區(qū)域(簡稱導葉片區(qū))。分別在流道區(qū)域上下建立高為50mm和20mm的導葉片入口和出口風道區(qū)域。風力通風機是安裝在屋頂上，直接裸露于室外空間，為了便于數(shù)值模擬，建立一個長20(刃mm、寬10(刃mm、高500mm的風道區(qū)域。流道左側矩形區(qū)域為送風口區(qū)域，右側矩形區(qū)域為出風口區(qū)域。再建立一個高20(刃nlm、半徑為300mm的圓柱形區(qū)域模擬通風空間。將矩形風道區(qū)域與導葉片出口風道區(qū)域合并成一個整體(簡稱風道區(qū))，通風空間與導葉片入口風道區(qū)域合并成一個整體(簡稱通風區(qū))。整個模型空間被劃分為三個區(qū)域，整體模型如圖4.2所示:為了便于網(wǎng)格劃分以及FLUENT計算中進行數(shù)據(jù)交換

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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本文編號：2724248