基于FLUENT的建筑排水系統(tǒng)模擬仿真分析.pdf

1、我國(guó)建筑排水系統(tǒng)最早是模仿“蘇聯(lián)”的做法，沿用其設(shè)計(jì)理念和數(shù)據(jù)資料作為我國(guó)建筑排水系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。由于國(guó)內(nèi)外的管材、管徑、連接方式、測(cè)試方法以及地處緯度等的不同，國(guó)外的測(cè)試數(shù)據(jù)不能完全應(yīng)用于我國(guó)。因而需要尋找一條新的途徑來(lái)支撐我國(guó)建筑排水系統(tǒng)的理論發(fā)展。近年來(lái)，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(jìn)行更深入地探討和總結(jié)?，F(xiàn)有的恒定流理論已不能用來(lái)解釋建筑排水系統(tǒng)內(nèi)部非恒定且瞬時(shí)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(fù)雜性、多變性，這樣對(duì)我們進(jìn)一步理論研究帶來(lái)困難。
　　本文將建筑排水系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效結(jié)合，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)進(jìn)行流體的水力工況分析，并建立數(shù)值模型進(jìn)行模擬仿真，在理論與實(shí)際試驗(yàn)中找到了一個(gè)合理的契點(diǎn)。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)取代繁瑣復(fù)雜的實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程，不僅解決了實(shí)驗(yàn)所需耗費(fèi)的大量人力、物力和財(cái)力，還避免了一些不穩(wěn)定狀況對(duì)研究結(jié)果的影響。國(guó)外這一技術(shù)已經(jīng)較成熟應(yīng)用于建筑排水領(lǐng)域，模型性能較

3、好，模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較高。在我國(guó)，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)也將是建筑排水行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，尤其應(yīng)用于高層建筑，當(dāng)前這個(gè)領(lǐng)域還沒(méi)有太多相關(guān)性研究報(bào)告。
　　利用FLUENT軟件，通過(guò)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示技術(shù)，將12層高層建筑排水系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成二維模型，結(jié)合幾種不同排水工況，分析管道中壓力波動(dòng)變化曲線、水流速度變化和體積分?jǐn)?shù)分布。并針對(duì)管道中氣壓波動(dòng)情況，了解排水過(guò)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(dòng)±400Pa

4、測(cè)試基準(zhǔn)的前提下，分析排水立管的排水流量。經(jīng)進(jìn)一步整理分析模擬仿真數(shù)據(jù)后，得出結(jié)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(zhǎng)，排水量較大，管內(nèi)氣壓波動(dòng)較明顯；(2）坐便器變流量排水時(shí)，其對(duì)管道內(nèi)壓力波動(dòng)影響小于恒定流時(shí)，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(shí)排水時(shí)進(jìn)行研究，更符合實(shí)際。當(dāng)高層建筑排水立管為DN100，最大排水能力可達(dá)到5.0L/