不同尺寸障礙物影響下平行流吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)特性研究.pdf

1、隨著社會工業(yè)生產(chǎn)在技術(shù)和規(guī)模上不斷前進(jìn),工業(yè)建筑在數(shù)量和規(guī)模上不斷增加。與此同時(shí),工業(yè)建筑的室內(nèi)環(huán)境污染問題引發(fā)的健康和安全問題日益嚴(yán)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(shè)備安全可靠運(yùn)行、及產(chǎn)品質(zhì)量提供保障成為迫切需要解決的問題。平行流吹吸式通風(fēng)具有排風(fēng)量小、節(jié)能、控制區(qū)域靈活、抗外部氣流干擾能力強(qiáng),送風(fēng)速度脈動小,橫向分量小,使送風(fēng)射流沿送風(fēng)方向的衰減小,對污染氣流具有良好的控制能力等優(yōu)點(diǎn)。因此,平行流吹吸式

2、通風(fēng)系統(tǒng)在控制工業(yè)建筑室內(nèi)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(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,吹吸流場可能存在障礙物,甚至機(jī)器設(shè)備、工件產(chǎn)品本身或操作人員就扮演著障礙物的角色,但是關(guān)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(fēng)的設(shè)計(jì)方法。鑒于此,本文以障礙物對平行流吹吸式通風(fēng)吹吸流場的影響為切入點(diǎn),展開不同尺寸的障礙物對平行流吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)特性的影

3、響的研究,以期為工程實(shí)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(shí)流場的基本特性,通過實(shí)驗(yàn)測試、數(shù)值模擬等研究得出障礙物存在時(shí)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(fēng)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(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化研究。
　　本文的研究結(jié)果如下:
　　(1)障礙物寬度<送風(fēng)口的寬度,系統(tǒng)

4、基本可將污染氣流完全捕集。當(dāng)障礙物寬度≥送風(fēng)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(diǎn)。障礙物的寬度與送風(fēng)口寬度的比為1:1,4:3時(shí),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(fēng)橫向?qū)挾确较蚣案叨确较蛏系牧鲌鲇绊懞苄?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(dāng)障礙物的高度﹤吹吸風(fēng)口的高度時(shí),對氣流具有很好的控制能力。當(dāng)障礙

5、物高度﹥吹吸風(fēng)口的高度時(shí),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(diǎn)。
　　(4)障礙物寬度方向的側(cè)面流體分離、再附、回流區(qū)的寬度及障礙物背風(fēng)面渦流區(qū)長度與障礙物迎風(fēng)面面積有關(guān),并得出上述寬度、長度分別與迎風(fēng)面面積的關(guān)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(shí)間變長,濃度較大。
　　(5)林太郎極限流量比設(shè)計(jì)法得到的排風(fēng)速度偏大,合理分析可適當(dāng)降低排風(fēng)速度,推薦V3≥70