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制冷与空调（四川） 2024年第1期38卷 1-9页

作者：季文慧李亚军西南交通大学机械工程学院成都610031

针对成都地区气候特征,开展排风口位置对竖壁贴附射流夜间通风降温效果的分析。选取夏季典型日气象参数进行数值模拟,针对s/b=2,送风速度为4m/s,分析上部排风和下部排风对室内速度场和温度场的影响。上排风和下排风对竖壁贴附区速度场... 详细信息

针对成都地区气候特征,开展排风口位置对竖壁贴附射流夜间通风降温效果的分析。选取夏季典型日气象参数进行数值模拟,针对s/b=2,送风速度为4m/s,分析上部排风和下部排风对室内速度场和温度场的影响。上排风和下排风对竖壁贴附区速度场无明显影响,但是下排风情况下水平贴附区射流主体性保持较好,水平空气湖区速度较大。上排风模式下射流沿着壁面继续向上“攀附”一段距离,对贴附墙体降温效果更好。

关键词：贴壁射流夜间通风排风口位置降温效率

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供暖工况下层式通风排风口位置的优化研究

供暖工况下层式通风排风口位置的优化研究

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作者：高莎莎重庆大学

学位级别：硕士

暖通空调系统直接关系到室内人员的舒适健康与工作效率,在国家“双碳”目标的背景下,暖通空调系统又需要应对低能耗的挑战。层式通风具有较高的夏季热舒适温度(约27.5℃),能够在保证人员舒适健康的情况下降低能耗,表明其是一种优秀的气... 详细信息

暖通空调系统直接关系到室内人员的舒适健康与工作效率,在国家“双碳”目标的背景下,暖通空调系统又需要应对低能耗的挑战。层式通风具有较高的夏季热舒适温度(约27.5℃),能够在保证人员舒适健康的情况下降低能耗,表明其是一种优秀的气流组织形式。层式通风排风口的位置能够显著影响室内环境。在夏季,当层式通风排风口位于房间下部区域时,既满足了节能需求,也实现了更好的室内热舒适与空气质量环境。但对于冬季而言,由于送风热射流受到向上浮升力的影响,层式通风供暖工况和供冷工况的室内气流组织特点明显不同,在供冷工况下得到的最优排风口位置可能不适用于供暖工况。因此,本文采用实验研究和数值模拟结合的方法,对层式通风供暖房间排风口的位置进行优化研究。首先,以不同的送风速度(1.22m/s、1.68m/s和2.07m/s)、送风温度(27℃、26℃和25℃)、排风口位置(sa-0.4:送风口同侧墙壁,距离地面0.4米高度;op-0.4:送风口对侧墙壁,距离地面0.4米高度;op-1.3:送风口对侧墙壁,距离地面1.3米高度)和送风角度30°组合,设计了9组层式通风供暖实验工况。测量了室内速度、温度与二氧化碳浓度(主动污染物,即与热源有关的污染物)。结合测量结果,分析排风口位置对室内气流组织特性与二氧化碳浓度分布的影响;研究排风口位置对室内热舒适、空气质量与节能性的影响。结果表明,排风口位置改变对室内速度分布几乎无影响,但会在一定程度上影响室内的空气温度大小,温度差异值在0.2℃～3℃,故垂直温差与吹风感也会受到排风口位置的影响而有一定改变。而由于排风口位置不同时,室内的空气温度和排风温度也会改变,故能源利用系数也有明显差异。排风口位置对室内二氧化碳浓度分布有较大影响,当排风口位于sa-0.4时,室内的二氧化碳排除效率最高。可见,层式通风供暖工况下排风口位置对室内环境、人员热舒适以及供暖能耗均有影响,且影响的程度不同。其次,利用经实验数据验证的CFD计算模型,对12组不同排风口位置的层式通风供暖工况进行数值模拟。计算与分析排风口位置对垂直温差(Δt)、吹风感(DR)、二氧化碳排除效率(ε)、空气龄(maa)、能源利用系数(ε)的影响。结果表明,随着排风口位置升高,室内的垂直温差、吹风感和也会有一定的增大,二氧化碳排除效率也会显著升高,但能源利用系数明显降低;当排风口远离送风口时,室内的垂直温差和吹风感会略有改变,空气龄、二氧化碳排除效率、能源利用系数也会随之明显改变。使用TOPSIS—熵权法结合的多目标优化方法对排风口位置进行优化计算,综合考虑供冷工况下排风口位置对层式通风性能的影响,得出全年最佳排风口位置为op-1.3(位于送风口对侧墙壁,距离地面1.3米)。最后,在该最佳排风口位置下,探究了层式通风对被动污染物(与热源无关的污染物)甲醛、甲苯、TVOC的排除效果,并与传统的混合通风散流器送风、混合通风侧送风进行了对比。结果证明了本文所得到的层式通风最佳排风口位置对被动污染物的排除也同样可行。本研究成果可为层式通风设计提供指导,提高层式通风室内热舒适与空气质量,减少空调能耗,在保证室内环境舒适健康的同时缓解日益严峻的能源问题。

关键词：层式通风供暖排风口位置室内空气质量节能多目标优化

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厂房内H_2连续泄漏扩散的模拟分析

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中国安全生产科学技术 2011年第7期7卷 42-46页

作者：王爽王志荣蒋军成南京工业大学城市建设与安全工程学院南京210009

利用计算流体动力学软件Fluent对厂房内易燃易爆气体H2泄漏扩散过程进行了数值模拟,研究H2连续泄漏扩散规律。计算结果表明,厂房内H2泄漏一定时间后扩散将达到稳定,室内H2浓度将不再变化;根据室内H2浓度分布规律,得出H2泄漏报警装置应... 详细信息

利用计算流体动力学软件Fluent对厂房内易燃易爆气体H2泄漏扩散过程进行了数值模拟,研究H2连续泄漏扩散规律。计算结果表明,厂房内H2泄漏一定时间后扩散将达到稳定,室内H2浓度将不再变化;根据室内H2浓度分布规律,得出H2泄漏报警装置应设在泄漏口正对墙壁上,且厂房的排风口应开设在H2钢瓶喷射方向上的屋顶处;结合H2的毒性级别和爆炸极限,划分该厂房为紧急防爆疏散区,必须在泄漏初期进行紧急人员疏散并做好防火防爆措施。研究结果为厂房内H2泄漏事故应急救援、泄漏报警装置及排风口的位置设置提供重要技术支持和理论依据。

关键词： H2泄漏浓度场报警器位置排风口位置浮升效应

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负压病房防疫气流组织与通风量优化研究

负压病房防疫气流组织与通风量优化研究

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作者：陈杰重庆科技学院

学位级别：硕士

随着我国医院建设步伐的加快,具有隔离效果的负压病房建设需求愈发增多,由于其收治患者的特殊性,病房内医护人员存在较大的感染风险。携带着病原体的气溶胶颗粒物作为病毒传播的主要媒介,是防止病房内医护感染的主要控制对象。基于此,... 详细信息

随着我国医院建设步伐的加快,具有隔离效果的负压病房建设需求愈发增多,由于其收治患者的特殊性,病房内医护人员存在较大的感染风险。携带着病原体的气溶胶颗粒物作为病毒传播的主要媒介,是防止病房内医护感染的主要控制对象。基于此,本文从源头侧控制气溶胶颗粒物出发,考虑不同排风口位置下的病房气流组织,并对病房通风量和通风系统方案进行了研究。首先,本文针对负压病房防疫需求确定了气流组织效果评价指标,采用医护呼吸区污染物可及性评价气流组织防疫安全性,采用吹风感评价气流组织热舒适性。然后,采用计算流体力学(CFD)的方法,以双人负压病房为对象,对排风口位置进行优化,研究了在顶送、侧送两种送风方式下床头侧方不同排风口高度(0.22m、0.6m、1.1m、1.6m)以及床头正上方不同排风口高度(1.1m、1.6m)的室内气流模式和颗粒物去除有效性。结果表明,在防疫安全性方面,床头侧排(侧送风)时,在一定程度提升排风口高度能有效降低医护呼吸区平均污染物可及性,排风口高度1.1m相比排风口高度0.22m,医护呼吸区平均污染物可及性下降91.6%;床头侧排(顶送风)时,排风口越高医护呼吸区平均污染物可及性越低,排风口高度1.6m相比排风口高度0.22m,医护呼吸区平均污染物可及性下降52.1%。同时在两种送风方式下,排风口位于床头正上方1.1m时,医护呼吸区平均污染物可及性最低,对医护人员的保护效果最好。在热舒适性方面,12种气流组织均能满足人体热舒适要求,且顶送风的气流模式,由于送风气流不直接吹向室内人员,医护及病人的热舒适性更好。最后采用实验测试的方法对数值模拟结果进行验证,证明了本文模拟结果的可靠性。其次在优化排风口位置的基础上,选取了防疫效果最好的4种气流组织作为防疫气流组织进行夏季通风量4次/h、6次/h、14次/h时的防疫效果影响研究,冬季通风量4次/h、6次/h、10次/h时的防疫效果验证研究。结果表明:顶送床头正上方排风(高度1.1m)的方式在夏季和冬季通风量4次/h时就能控制病人呼出颗粒物不向室内其他区域扩散,是去除病人呼出颗粒物,降低医护感染风险的最优方案。此外增大通风量并不一定能起到更好的防疫效果,在本研究中侧送床头侧方排风(高度1.1m)这种气流组织增大通风量会使送风射流段变长,送风气流送到病人呼吸区域正上方,抑制颗粒物的上升并向床头下方扩散,颗粒物去除效果反而降低,增大医护人员感染风险。最后从工程应用的角度提出了防疫通风系统实现形式以及与末端供冷供热协同调控策略。基于标准负压病房环境控制实验室,本文建立了防疫通风系统模型,明确了防疫气流组织与常规上送下排气流组织排风管布置的差异。此外,计算结果表明,采用防疫通风系统相比常规通风系统,处理病房全年新风所需冷热量降低33.3%,病区通风系统风机全年总运行能耗降低15.3%。本研究可以为负压病房如何通过优化排风口位置实现气流组织节能高效去除室内气溶胶颗粒物,降低医护感染风险提供实现路径。

关键词：负压病房防疫气流组织排风口位置通风量

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