基于傳質(zhì)法的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)流場特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)建筑室內(nèi)污染控制問題日益突出,高效能的通風(fēng)技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)能減排、改善工人操作環(huán)境與減少大氣污染的重要途徑。吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)是一種有效的通風(fēng)方式。由于污染源種類眾多、污染源性質(zhì)各異,吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時并不針對某種具體污染物,而是假定污染物由射流控制和輸運,認(rèn)為控制了氣流即控制了污染物,因此吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的基本性能是指對流場的控制性能,改善基本性能是通過改變吹吸流場特性來完善的。射流特性對吹吸流場特性影響重大,而射流出

2、射條件如速度大小、速度分布形式以及湍流參數(shù)等因素都會影響射流特性。另外建筑的空間形式、障礙物等受限條件也會對吹吸流場特性產(chǎn)生重要影響。對于這些參數(shù)的影響,現(xiàn)有的方法通常是依靠實驗和數(shù)值計算來獲得不同參數(shù)下的速度場、溫度場等并對這些參數(shù)進行優(yōu)化。為了提高吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的基本性能、降低能耗,研究結(jié)果有待于在物理機制及理論上深入地研究與探討。
　　要提高吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的基本性能、降低能耗,需要降低周邊環(huán)境空氣的卷入量,而通常吹風(fēng)口送風(fēng)氣

3、流與環(huán)境空氣是相同的介質(zhì),為揭示送風(fēng)氣流與環(huán)境空氣共同作用下的流場特性,文中提出了標(biāo)識不同來源同質(zhì)流體的方法一一傳質(zhì)法;采用射流經(jīng)典實驗曲線和分析解對傳質(zhì)法進行了驗證,證實了標(biāo)識不同來源同質(zhì)流體的傳質(zhì)法的有效性;并給出了傳質(zhì)法的應(yīng)用實例。
　　射流特性是影響吹吸流場特性的重要因素?；趥髻|(zhì)法通過數(shù)值模擬的方法得到了射流出射速度大小、速度分布形式以及湍流參數(shù)對射流摻混、卷吸特性的影響,通過場協(xié)同理論對這些影響因素進行了理論分析,揭示

4、了射流流場傳質(zhì)強化或弱化的方向。
　　提出吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)性能系數(shù)指標(biāo)來評估吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的基本性能。基于傳質(zhì)法通過數(shù)值模擬的方法得到了吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)口速度大小、速度分布、湍流參數(shù)以及送風(fēng)口尺寸等因素對送風(fēng)氣流與環(huán)境空氣的摻混、卷吸特性、系統(tǒng)基本性能系數(shù)和能耗的影響,通過場協(xié)同理論對這些影響因素進行了理論分析,得到了吹吸流場傳質(zhì)弱化的規(guī)律性認(rèn)識,為指導(dǎo)吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　障礙物會對吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)流場

5、特性產(chǎn)生重要影響。障礙物的存在使射流發(fā)生偏轉(zhuǎn),可能使射流逃逸,影響吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)的基本性能;另外繞流障礙物后,障礙物周圍和尾部會產(chǎn)生回流區(qū),污染物一旦進入容易堆積,在實際應(yīng)用中要避免將污染源放置在回流區(qū)內(nèi)以及操作工人應(yīng)盡量減少在此區(qū)域作業(yè)。基于傳質(zhì)法通過實驗與數(shù)值模擬的方法,研宄了障礙物位置以及障礙物尺寸對吹吸流場特性、吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)基本性能系數(shù)等的影響,得到了障礙物位置與障礙物尺寸對吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)基本性能系數(shù)、障礙物后低速區(qū)、回流區(qū)影