检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

通风柜结构对流场特性以及性能的影响研究

通风柜结构对流场特性以及性能的影响研究

作者：闫睿一山东大学

学位级别：硕士

科学技术的发展为生物、化学、医药等领域提供了有力的支持,但大量的实验研究也带来了不可忽视的有害物质排放。通风柜是一种局部排风装置,常用于处理实验产生的有害物质,其性能通过面风速、柜内流场稳定性以及有害物质的泄漏量来进行... 详细信息

科学技术的发展为生物、化学、医药等领域提供了有力的支持,但大量的实验研究也带来了不可忽视的有害物质排放。通风柜是一种局部排风装置,常用于处理实验产生的有害物质,其性能通过面风速、柜内流场稳定性以及有害物质的泄漏量来进行评价。通风柜的结构对改善流场、提高对柜内有害物质的控制效果具有重要影响;然而,现有研究较少能给出通风柜结构对流场和通风柜性能的影响规律,柜内有害物质逸出的现象仍较为严重。为改善通风柜的流场特性,提高通风柜的安全性能,本研究将数值模拟和实验相结合,研究通风柜结构对流场特性和通风柜性能的影响以及结构优化方向,为通风柜的合理设计提供依据。本研究首先建立了通风柜流场的物理模型,通过合理设置假设条件来贴合通风柜实际工作情形,同时进行数值处理,得到了经过无关性验证的网格划分方案。并将量化后的通风柜下侧结构、柜门手柄和侧柱进行数值模拟,使用涡流高度和强度来量化流场,从而分析结构对通风柜内流场的影响规律。结果表明,下侧结构和柜门手柄导流翼起始端曲线形状应与来流流线相近,下侧结构导流翼终止端应有一定长度接近直线段的设计,柜门手柄导流翼应有一定高度,且曲线不能过早向内弯曲,侧柱内侧曲线应为圆弧,且内侧接近直线段的长度不能过长。在上述设计下,通风柜内涡流可明显缩小甚至消失。根据上述模拟结果,本研究选取了可显著反映流场不同特征的6种下侧结构、5种柜门手柄和5种侧柱结构进行面风速的测量和流动可视化的实验研究,并与模拟结果进行对比,证明了数值模型和模拟所得结论的正确性。之后对不同风机转速和不同柜门开启高度的工况进行实验,发现,降低柜门开启高度,增大风机转速可明显改善流场,但对于一些设计不合理的结构,即使面风速达到1m/s,仍无法消除涡流。最后,对采用上述结构的通风柜进行有害物质泄漏的数值模拟研究,并与流场结合,分析通风柜流场对性能的影响,得到最终的优化结构。结果表明,下侧结构表面的涡流以及柜门手柄表面横跨进风平面的涡流会造成非常严重的有害物质泄漏;减小柜门开启高度、增大风机转速可显著减少下侧结构和柜门手柄附近有害物质的泄漏,但对侧柱附近有害物质泄漏的改善作用较弱。综合考虑实验和模拟结果,本研究认为,下侧结构导流翼采用起始端贴近竖直方向,终止端为一定长度贴近水平方向的椭圆弧设计,柜门手柄采用挡板与导流翼圆心距较小的圆弧设计,侧柱内侧曲线为半径较大的圆弧设计是优化设计,可在风机转速为1600 r/min,或柜门开启高度为800 mm的工况下,将有害物质最大泄漏浓度控制在1×10-7以下,兼具安全和节能的特性。

关键词：通风柜流场涡流结构优化安全性

一种通风柜双稳态系统变风量的实验室通风系统

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国新技术新产品 2022年第6期 60-62页

作者：张喆北京石油化工工程有限公司北京100020

经典的双稳态系统,在人工操作期间,系统以最大风量运行;但无人操作时,系统以最小风量运行。该文结合某石化企业中心化验室的实例,提出一种通风柜双稳态、系统变风量的实验室通风系统,该系统将排风静压箱、电动风阀、变频风机、补风口位... 详细信息

经典的双稳态系统,在人工操作期间,系统以最大风量运行;但无人操作时,系统以最小风量运行。该文结合某石化企业中心化验室的实例,提出一种通风柜双稳态、系统变风量的实验室通风系统,该系统将排风静压箱、电动风阀、变频风机、补风口位置等合理组合,采用特定的控制方案,在保障实验室操作人员安全生产的基础上,节省通风系统运行能耗,大幅减少实验室变风量通风系统的投资。

关键词：通风柜双稳态变风量静压箱

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

智能VAV通风柜PID控制系统的设计

工业控制计算机 2023年第4期36卷 51-53页

作者：易向东广东第二师范学院物理与信息工程学院广东广州510303

针对传统的通风柜不能对面风速进行精准控制、无法保证实验的安全性等问题,提出了一种智能通风柜控制系统的设计方案,采用变风量控制(VAV)的方法保持通风管道静压恒定,通过PID控制算法自动调节风阀角度,实现通风柜的面风速保持恒定的要... 详细信息

针对传统的通风柜不能对面风速进行精准控制、无法保证实验的安全性等问题,提出了一种智能通风柜控制系统的设计方案,采用变风量控制(VAV)的方法保持通风管道静压恒定,通过PID控制算法自动调节风阀角度,实现通风柜的面风速保持恒定的要求。讨论了通风控制系统的滤波算法,并对PID控制算法进行了数值仿真,最后将仿真数据应用于通风系统的调试中,取得平稳的运行效果。

关键词：通风柜控制系统变风量控制 PID控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于PLC的通风柜UBC控制系统

自动化应用 2023年第14期64卷 81-83,89页

作者：王楠北京泰宁科创集团有限公司北京100000

本文主要介绍了利用PLC控制器采集实验室通风柜内部面风速,实现自适应(UBC)系统控制,并优化处理通风柜存在外界扰动时的面风速,包括面风速变化控制、通风柜操作门自动开启闭合、照明自动等。基于双闭环负反馈系统的实现方式,利用PID调... 详细信息

本文主要介绍了利用PLC控制器采集实验室通风柜内部面风速,实现自适应(UBC)系统控制,并优化处理通风柜存在外界扰动时的面风速,包括面风速变化控制、通风柜操作门自动开启闭合、照明自动等。基于双闭环负反馈系统的实现方式,利用PID调节使通风柜面风量满足国家标准和通风柜变风量的需求。

关键词：通风柜 UBC PLC 变风量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

通风柜下侧挡板和导流板对流场的影响分析

山东大学学报（工学版） 2021年第5期51卷 122-130页

作者：闫睿一董震鲁森赖艳华吕明新山东大学能源与动力工程学院山东济南250061 山东大学苏州研究院江苏苏州215123

针对现有通风柜流场存在涡流以及气体逸出的现象,采用计算流体动力学的方法进行仿真。更改通风柜窗口下侧结构的形状参数,分别使用不同半径的圆弧挡板,不同长度的椭圆弧挡板,以及增设不同半径的导流板。通过分析通风柜内涡流大小以及出... 详细信息

针对现有通风柜流场存在涡流以及气体逸出的现象,采用计算流体动力学的方法进行仿真。更改通风柜窗口下侧结构的形状参数,分别使用不同半径的圆弧挡板,不同长度的椭圆弧挡板,以及增设不同半径的导流板。通过分析通风柜内涡流大小以及出现位置来研究结构变化对通风柜内流场的影响,从而得到结构优化的方向。结果表明,下侧挡板高度较低且长度较短时,通风柜的中心位置以及壁面附近存在明显的大涡流;高度大于50 mm,长度大于90 mm的挡板可使通风柜中心处及挡板与侧壁面交界处的涡流明显减小。增设导流板可使中心涡流消失,同时导流板半径不能大于70 mm,否则会在导流板外侧和末端激发明显的涡流,为通风柜的合理化设计提供依据。

关键词：通风柜流场涡流挡板结构优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

智能通风柜控制系统的设计与实现

智能通风柜控制系统的设计与实现

作者：杨清宪山东理工大学

学位级别：硕士

近年来,化学实验室安全事故频发,实验安全问题已引起全社会的广泛关注。通风柜是化学实验室中不可或缺的实验设备,与实验安全息息相关,其作用是将实验过程中产生的难闻、有毒或有腐蚀性的有害气体从室内抽离。目前,常用的通风柜只能按... 详细信息

近年来,化学实验室安全事故频发,实验安全问题已引起全社会的广泛关注。通风柜是化学实验室中不可或缺的实验设备,与实验安全息息相关,其作用是将实验过程中产生的难闻、有毒或有腐蚀性的有害气体从室内抽离。目前,常用的通风柜只能按照固定风量排风,其安全性低,且功能单一、不便使用。为提高其安全性、方便实验人员使用,因此设计了一种智能通风柜控制系统。本系统由通风柜控制端和远程监控平台组成。通风柜控制端包括嵌入式计算机(树莓派)、测量子系统、控制子系统和人机交互子系统。测量子系统由人体感应传感器、测距传感器和转速测量模块组成,完成各项工作参数的测量;控制子系统由视窗电机、排风机、报警模块和LED灯条组成,执行各项功能;人机交互子系统由液晶触摸屏和摄像头组成,实现人机交互;树莓派协调各子系统工作,并通过网络与远程监控平台进行数据交互。远程监控平台采用HBuilder开发工具和PHP语言进行开发,并选用MySQL数据库存储数据。本系统具有视窗自动升降、罩面风速控制、系统参数显示、报警、持续排风、图片采集以及远程监控等功能。其中,罩面风速控制和远程监控功能是系统的核心功能,也是通风柜智能化控制的体现。系统根据视窗开启高度实时调节通风柜排风量,进而维持罩面风速的稳定。系统使用晶闸管控制排风机转速,进而调节排风量,并应用PID算法加快调节过程、提高系统稳定性。远程监控功能是系统的重要创新点。实验人员通过浏览器登录远程监控平台后,能够对通风柜进行远程监测与控制。系统开发完成后,对系统进行测试。测试结果表明,系统各项功能正常,且运行稳定。系统具有操作简单、使用方便、节能、扩展性强、稳定性好等优点,有效地改变了现有通风柜功能单一、安全性差的现状。

关键词：通风柜树莓派罩面风速 PID 远程监控

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ARM的通风柜控制系统

电子技术应用 2009年第12期35卷 27-30页

作者：王飞王晋吕柏权上海大学机电工程与自动化学院上海200072

化学实验室需要排放实验产生的有毒有害气体,并保证实验室内的正常空气压力和室内热量。本文介绍了某高校化学实验室通风控制系统的设计,详细说明了排风柜控制器和补风控制器的硬件和软件设计,为实验室排风系统提供了思路和方法。

关键词：通风柜变风量控制 ARM7

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

智能通风柜控制系统的设计与实现

智能通风柜控制系统的设计与实现

作者：周圣杰上海电机学院

学位级别：硕士

随着生物、制药、化工等各种实验对环境要求的提高,对实验家具的规范标准也在不断提升,同时随着智能建筑理念的普及,在建设实验室时,要求构建智能实验室,使实验室更加安全、高效、节能、便捷是发展的趋势。通风柜是实验室中用于开展生... 详细信息

随着生物、制药、化工等各种实验对环境要求的提高,对实验家具的规范标准也在不断提升,同时随着智能建筑理念的普及,在建设实验室时,要求构建智能实验室,使实验室更加安全、高效、节能、便捷是发展的趋势。通风柜是实验室中用于开展生物、化工等各种实验的重要实验家具之一,传统的通风柜不能对罩面风速进行精准控制,无法保证实验的安全性,且控制手段单一、噪声大、能耗高。因此,在建设智能实验室时,需要将用于各种化学等实验的通风柜进行智能化改造,提升通风柜的安全性、便利性和节能性。罩面风速控制、视窗控制以及便捷交互式控制手段是通风柜智能化的关键技术。目前,各种通风柜存在罩面风速和视窗运动控制存在控制精度低、控制时间长、控制手段单一等问题,智能化程度低。论文针对现有通风柜存在的问题,开展智能通风柜的控制系统的研究,主要研究内容如下:（1）针对现有罩面风速控制精度低、控制速度慢等问题,首先在罩面风速测量阶段加入改进卡尔曼滤波算法,减少气体特性引起的噪声信号,提升测量准确度;其次在风阀控制阶段使用自适应PID算法,提升罩面风速的控制速度,减少罩面风速控制所需时间。（2）针对现有的视窗控制存在运动速度慢,易出现碰撞等问题,通过对视窗运动的控制流程进行优化,提升了视窗运动的快速性和稳定性,同时加入视窗红外自动控制,在实验人员离开后自动控制关闭视窗,经延时后关闭系统,减少了通风柜的能耗。（3）针对传统通风柜控制手段单一,无法显示实时状态,手拿物品无法控制等问题,在控制系统中加入HMI交互和手势控制,可以实现多种情景的交互控制,以提升柜体的智能程度和便捷程度。（4）依托公司委托的智能通风柜设计项目,在智能通风柜的设计和实现中,对罩面风速控制、视窗控制、HMI交互和手势控制进行了多次测试和验证。实验结果表明,使用以上改进措施有效减少了罩面风速的控住误差和控制时间,提升了视窗的控制速度和稳定性,减少了通风柜的能耗,提升了实验人员的使用便捷程度。

关键词：通风柜智能化罩面风速控制视窗控制 HMI交互手势控制

医疗检验实验室通风柜变风量运行特性分析及节能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

医疗检验实验室通风柜变风量运行特性分析及节能研究

作者：刘坡军华南理工大学

学位级别：硕士

在医疗领域中,越来越多的样品检验需要在实验室中完成。在大部分实验检测的过程中都伴随着有毒有害的污染物,为了有效地将这些污染物排出实验室,避免危害实验室工作人员的健康,设计一个合适的通风系统就显得格外重要;同时,实验室采用的... 详细信息

在医疗领域中,越来越多的样品检验需要在实验室中完成。在大部分实验检测的过程中都伴随着有毒有害的污染物,为了有效地将这些污染物排出实验室,避免危害实验室工作人员的健康,设计一个合适的通风系统就显得格外重要;同时,实验室采用的是全新风运行模式,大大增加了实验室的运行能耗;如何在减少实验室能耗的情况下也能保证室内环境的安全就显得格外重要。本文主要以某工程中的实验室为研究对象,首先建立实验室的数学物理模型,并通过实验室的实测数据验证模型的合理性;接着在模型有一定可靠性的前提下,利用fluent软件模拟实验室内不同风口位置和不同补风量时,对室内气流组织的影响。然后在运行管理方面对通风柜不同运行顺序情况下的能耗进行计算分析,并提出一种运行思路。最后以实际工程中定风量系统和变风量系统的运行能耗和初投资等进行对比分析。结果表明:(1)实验室的补风量在排风量的70%时能保证室内一个较好的气流组织环境。(2)通风柜的能耗最低的运行开启方式与管道的阻力有关,应优先开启在系统中以单个通风柜运行情况下能耗最低的通风柜。(3)在通风柜开启数量占系统比例越小的情况下,不同位置通风柜的运行能耗差别越明显。本文的研究成果应用于金域生物岛总部大楼工程设计之后的运行效果和节能情况得到了使用方的肯定,并获得了2017年度广东省优秀工程勘察设计建筑环境与设备专项一等奖。

关键词：实验室气流组织通风柜运行能耗