通風(fēng)中典型源匯問題的解析分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、通風(fēng)中的源匯現(xiàn)象是其中的一類基本問題，多個(gè)或多種源匯的存在決定了通風(fēng)問題的復(fù)雜性。該文從多源匯、有限空間的復(fù)雜通風(fēng)問題中提煉、抽象出幾個(gè)典型的源匯問題，采用解析方法予以求解，希望這些解析解對(duì)復(fù)雜的有限空間內(nèi)的流動(dòng)與擴(kuò)散問題的進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)有所幫助。該論文采用模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算的方法，研究了特殊又不失普遍性的問題——四對(duì)對(duì)稱源匯復(fù)合溫度擴(kuò)散規(guī)律。 該文的主要工作包括： 1.一維擴(kuò)散方程解析解針對(duì)擴(kuò)散方程和對(duì)流擴(kuò)散方程的特

2、點(diǎn)，分別建立了有限區(qū)域(c(0，t)=c0，c(L，t)=-c0)中的一維擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型，采用將問題分解為穩(wěn)態(tài)問題和非穩(wěn)態(tài)問題的方法和分離變量法，得到了一維擴(kuò)散方程的解析解。 2.二維定常不可壓縮有源匯擴(kuò)散流場(chǎng)的幾組近似解 將加法分離變量法運(yùn)用在有源匯擴(kuò)散流場(chǎng)的解析求解過程中，分別針對(duì)空氣流場(chǎng)有源匯、物質(zhì)流場(chǎng)有源匯及空氣流場(chǎng)和物質(zhì)流場(chǎng)均有源匯三種有源匯擴(kuò)散流場(chǎng)，進(jìn)行解析求解，得到了空氣有粘和無粘兩種不同情況的的二維定常不可

3、壓縮有源匯擴(kuò)散流場(chǎng)的幾組近似解，并分析了每組近似解的適用條件。 3.源(匯)的幾何尺度效應(yīng) 該文分析了三種面(圓形、圓環(huán)、矩形)源(匯)的幾何尺度效應(yīng)，積分得到了矩形源(匯)的勢(shì)函數(shù)，數(shù)值分析了圓形和圓環(huán)源(匯)的勢(shì)函數(shù)，得到了兩個(gè)結(jié)論，并進(jìn)一步得到多個(gè)圓形或矩形源(匯)與均勻流場(chǎng)迭加的勢(shì)函數(shù)。該文還給出了尺度源在非受限空間中擴(kuò)散顯式表達(dá)式以及點(diǎn)源在一維、二維、三維受限情況下的擴(kuò)散解析式。 4.交叉流中圓形浮射流

4、彎曲軌跡的解析解 交叉流中圓形浮射流是一種非常普遍的源匯問題，浮射流彎曲軌跡是這類問題中需要解決的關(guān)鍵問題之一。該文總結(jié)了幾種已有的交叉流中圓形浮射流彎曲軌跡求解的積分方法，采用對(duì)微分方程積分法對(duì)交叉流中圓形浮射流彎曲軌跡進(jìn)行了解析求解。 5.四對(duì)對(duì)稱源匯復(fù)合溫度擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)研究 該文搭建了模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分別進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算，得到了不同橫流強(qiáng)度下不同強(qiáng)度(溫度和流量)的熱射流擴(kuò)散

5、分布規(guī)律。得到如下幾個(gè)結(jié)論： 1)提出了適用于評(píng)價(jià)控制區(qū)域內(nèi)最大溫度的評(píng)價(jià)指標(biāo)——基于熱源的溫度效率； 2)探討了復(fù)合溫度擴(kuò)散反問題。 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括： (1)將加法分離變量法運(yùn)用在擴(kuò)散流場(chǎng)的解析求解過程中，得到了空氣有粘和無粘兩種不同情況的的二維定常不可壓縮空氣流場(chǎng)或(和)物質(zhì)流場(chǎng)有源匯擴(kuò)散流場(chǎng)的幾組近似解。 (2)分析了三種面(圓形、圓環(huán)、矩形)源(匯)的幾何尺寸效應(yīng)，積分得到矩形源(匯)的勢(shì)