液態(tài)顆粒物群蒸發(fā)運動特性與控制方法研究.pdf

1、工業(yè)建筑室內(nèi)生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的大量液態(tài)顆粒物如果得不到有效的控制，一旦擴散到工作環(huán)境，可能會對工人、環(huán)境和建筑圍護結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生巨大的危害。局部通風系統(tǒng)是目前控制生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的液態(tài)顆粒物的主要手段。在現(xiàn)行的關(guān)于通風技術(shù)原理和方法的基礎上，進一步提高通風系統(tǒng)的控制效果、降低通風系統(tǒng)能耗，需要從液態(tài)顆粒群特性以及新評價指標體系的角度加以改善和提高。因此，在分析液態(tài)顆粒群自身的遷移特性基礎上，結(jié)合新的評價體系來研究局部通風系統(tǒng)對工業(yè)建筑室

2、內(nèi)散發(fā)的液態(tài)顆粒群的控制效果，對于實現(xiàn)通風技術(shù)精細化設計以及合理、高效運行有重要的指導意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴蒸發(fā)作用導致液態(tài)顆粒物受力處于動態(tài)的變化過程中，對于液態(tài)顆粒物的運動起到了非常重要的作用。影響液滴蒸發(fā)速度的因素眾多，因而找出影響液態(tài)顆粒物蒸發(fā)的主要因素對于有效地分析液態(tài)顆粒物的遷移特性有指導意義。分析了液態(tài)顆粒物種類對于其蒸發(fā)速度的影響。針對液態(tài)顆粒物為水滴這一蒸發(fā)最為顯著的情況，完成了蒸發(fā)速度的敏感性分析，

3、得到影響單個液滴在建筑環(huán)境中蒸發(fā)速度的主要因素，從而明晰了研究工業(yè)建筑室內(nèi)液態(tài)顆粒物的蒸發(fā)和運動規(guī)律時影響因素的選擇。⑵研究了工業(yè)建筑室內(nèi)敞口槽散發(fā)出來的液態(tài)顆粒群的蒸發(fā)和運動特性。分析了同一時刻從槽面散發(fā)的單分散液滴群的個數(shù)、直徑和運動速度變化，得到了不同初始粒徑下，單分散液滴群蒸發(fā)運動過程中液滴直徑和速度的動態(tài)分布規(guī)律。對比了初始粒徑和環(huán)境相對濕度這兩個因素對于液滴群蒸發(fā)和運動影響的差異。研究結(jié)果為采用通風系統(tǒng)對液態(tài)顆粒物進行控制提

4、供了指導意義。⑶基于上部吸氣罩對于從槽面散發(fā)出來的單分散液滴群的控制方法，分析了單次散發(fā)液態(tài)顆粒物和連續(xù)散發(fā)液態(tài)顆粒物時，初始粒徑及排風速度對液態(tài)顆粒物的控制效果的影響規(guī)律，以及計算域中液滴顆粒物個數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律。針對空間動態(tài)累計顆粒物控制效果評價，提出顆粒物空間個數(shù)比指標，用于評價通風系統(tǒng)對于顆粒物的控制效果。⑷為了限制排風罩匯流場的作用范圍、延長排風罩控制距離，搭建了氣幕式排風系統(tǒng)實驗平臺，研究了氣幕式排風罩的流場特性，獲得了射流

5、能夠形成風幕的條件，得到了射流能夠形成屏蔽風幕后匯流場的軸心速度特性和分布以及其對液態(tài)顆粒物的控制效果。研究還發(fā)現(xiàn)在送回風口之間增加擋板可以明顯地的提高排風罩對于液態(tài)顆粒物的控制效果。⑸研究了非受限條件下圓形排風口產(chǎn)生的匯流場在射流與吸氣流夾角θ改變時的流場特性，得到了能夠形成穩(wěn)定風幕的θ范圍，并定量化地分析了軸心速度衰減規(guī)律及匯流場的控制范圍，擬合出了相應的計算式。同時，分析了蒸發(fā)作用對于射流作用下排風罩對不同初始粒徑液態(tài)顆粒物控制效