基于FLUENT的建筑排水系統(tǒng)模擬仿真分析.pdf

1、我國建筑排水系統(tǒng)最早是模仿“蘇聯(lián)”的做法，沿用其設計理念和數(shù)據(jù)資料作為我國建筑排水系統(tǒng)的理論基礎。由于國內(nèi)外的管材、管徑、連接方式、測試方法以及地處緯度等的不同，國外的測試數(shù)據(jù)不能完全應用于我國。因而需要尋找一條新的途徑來支撐我國建筑排水系統(tǒng)的理論發(fā)展。近年來，新建了大量的高層建筑，其中還有不少超高層建筑，室內(nèi)排水系統(tǒng)有待我們進行更深入地探討和總結?，F(xiàn)有的恒定流理論已不能用來解釋建筑排水系統(tǒng)內(nèi)部非恒定且瞬時流的現(xiàn)象。并且建筑排水立管內(nèi)氣

2、、水兩相流的水力工況等，體現(xiàn)著建筑室內(nèi)排水的復雜性、多變性，這樣對我們進一步理論研究帶來困難。
　　本文將建筑排水系統(tǒng)與計算機技術有效結合，利用計算流體動力學技術進行流體的水力工況分析，并建立數(shù)值模型進行模擬仿真，在理論與實際試驗中找到了一個合理的契點。采用計算機技術取代繁瑣復雜的實際試驗過程，不僅解決了實驗所需耗費的大量人力、物力和財力，還避免了一些不穩(wěn)定狀況對研究結果的影響。國外這一技術已經(jīng)較成熟應用于建筑排水領域，模型性能較

3、好，模擬結果與試驗數(shù)據(jù)吻合度較高。在我國，利用計算機數(shù)值模擬技術也將是建筑排水行業(yè)發(fā)展的趨勢，尤其應用于高層建筑，當前這個領域還沒有太多相關性研究報告。
　　利用FLUENT軟件，通過數(shù)值計算和圖像顯示技術，將12層高層建筑排水系統(tǒng)轉變成二維模型，結合幾種不同排水工況，分析管道中壓力波動變化曲線、水流速度變化和體積分數(shù)分布。并針對管道中氣壓波動情況，了解排水過程中若干不同層排水橫支管間的相互影響。另外在滿足管內(nèi)氣壓波動±400Pa

4、測試基準的前提下，分析排水立管的排水流量。經(jīng)進一步整理分析模擬仿真數(shù)據(jù)后，得出結論：(1)模擬坐便器恒流量排水獲得的流量數(shù)據(jù)與規(guī)范中數(shù)值一致，且高層建筑排水立管長，排水量較大，管內(nèi)氣壓波動較明顯；(2）坐便器變流量排水時，其對管道內(nèi)壓力波動影響小于恒定流時，模擬出立管排水能力略大于規(guī)范值；(3)將橫支管上的坐便器（變流量排放）與浴盆（恒定流排放）同時排水時進行研究，更符合實際。當高層建筑排水立管為DN100，最大排水能力可達到5.0L/