不同尺寸障礙物影響下平行流吹吸式通風系統(tǒng)特性研究.pdf

1、隨著社會工業(yè)生產在技術和規(guī)模上不斷前進,工業(yè)建筑在數(shù)量和規(guī)模上不斷增加。與此同時,工業(yè)建筑的室內環(huán)境污染問題引發(fā)的健康和安全問題日益嚴峻。如何有效控制污染問題,為操作人員提供安全衛(wèi)生的環(huán)境、為工藝設備安全可靠運行、及產品質量提供保障成為迫切需要解決的問題。平行流吹吸式通風具有排風量小、節(jié)能、控制區(qū)域靈活、抗外部氣流干擾能力強,送風速度脈動小,橫向分量小,使送風射流沿送風方向的衰減小,對污染氣流具有良好的控制能力等優(yōu)點。因此,平行流吹吸式

2、通風系統(tǒng)在控制工業(yè)建筑室內環(huán)境污染問題方面日益受到重視。然而,至今對其氣流規(guī)律特性研究依然缺乏完善理論,限制了其推廣應用。在實際生產過程中,吹吸流場可能存在障礙物,甚至機器設備、工件產品本身或操作人員就扮演著障礙物的角色,但是關于障礙物對吹吸流場影響的研究更是不足,也沒有針對具有障礙物工況下的具體的平行流吹吸式通風的設計方法。鑒于此,本文以障礙物對平行流吹吸式通風吹吸流場的影響為切入點,展開不同尺寸的障礙物對平行流吹吸式通風系統(tǒng)特性的影

3、響的研究,以期為工程實踐做出參考和建議。
　　本文主要采用理論分析研究吸流場中存在障礙物時流場的基本特性,通過實驗測試、數(shù)值模擬等研究得出障礙物存在時吹吸流場特性。從寬度、長度、高度等影響因素方面研究不同尺寸的障礙物對平行流吹吸式通風系統(tǒng)速度場及氣流的捕集效率的影響特性。最后,針對吹吸流場中存在障礙物的條件下,展開對平行流吹吸式通風系統(tǒng)的設計優(yōu)化研究。
　　本文的研究結果如下:
　　(1)障礙物寬度<送風口的寬度,系統(tǒng)

4、基本可將污染氣流完全捕集。當障礙物寬度≥送風口的寬度,流線彎曲度越大,障礙物外緣流動分離回流區(qū)域邊緣上形成控制薄弱點。障礙物的寬度與送風口寬度的比為1:1,4:3時,對污染氣流的捕集效率分別為96.89％、95.73%。
　　(2)障礙物的長度對吹吸式通風橫向寬度方向及高度方向上的流場影響很小,吹吸氣流控制長度不同的障礙物對流場影響的能力基本相同。
　　(3)當障礙物的高度﹤吹吸風口的高度時,對氣流具有很好的控制能力。當障礙

5、物高度﹥吹吸風口的高度時,在障礙物頂部以上流動分離回流區(qū)域邊緣,會形成氣流控制的薄弱點。
　　(4)障礙物寬度方向的側面流體分離、再附、回流區(qū)的寬度及障礙物背風面渦流區(qū)長度與障礙物迎風面面積有關,并得出上述寬度、長度分別與迎風面面積的關系式。流動滯止區(qū),流體再附著和回流區(qū)域及渦流區(qū),速度低且有回流,污染氣流滯留時間變長,濃度較大。
　　(5)林太郎極限流量比設計法得到的排風速度偏大,合理分析可適當降低排風速度,推薦V3≥70