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熱設計:通風機的分類、應用及性能參數
通風機是用于輸送氣體的機械,從能量觀點看,它是把原動機的機械能轉變為氣體能量的一種機械。
為學習、了解通風機,本文先介紹一些最基本的知識。
1.1.通風機的分類
按結構和工作原理,把通風機作以下分類:
QUOTE:
1)、離心式通風機
1.前向葉片通風機(包括多翼通風機,一般前向通風機)
2.徑向葉片通風機
3.后向葉片通風機
4.機翼型葉片通風機
2)、混流式通風機
3)、軸流通風機
4)、橫流式通風機(貫流通風機)
1.2.通風機的應用
通風機廣泛地應用于各個工業部門,一般講,離心式通風機適用于小流量、高壓力的場所,而軸流式通風機則常用于大流量、低壓力的情況。
一、鍋爐用通風機
鍋爐用通風機根據鍋爐的規格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐通風機—向鍋爐內輸送空氣;鍋爐引風機—把鍋爐內的煙氣抽走。
二、通風換氣用通風機
這類通風機一般是供工廠及各種建筑物通風換氣及采暖通風用,要求壓力不高,但噪聲要求要低,可采用離心式或軸流式通風機。
三、工業爐(化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等)用通風機
此種通風機要求壓力較高,一般為2940~14700N/m2,即高壓離心通風機的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大,故設計時葉輪要有足夠的強度。
四、礦井用通風機
它有兩種:一種是主通風機(又稱主扇),用來向井下輸送新鮮空氣,其流量較大,采用軸流式較合適,也有用離心式的;另一種是局部通風機(又稱局扇),用于礦井工作面的通風,其流量、壓力均小,多采用防爆軸流式通風機。
五、煤粉通風機
輸送熱電站鍋爐燃燒系統的煤粉,多采用離心式風機。
展開 用 CFD 優化置換通風設計
如果建筑布局適應置換通風系統的尺寸和其他特殊要求,
總結置換通風系統與傳統混合通風相比的優點和局限性:
好處
改善室內空氣質量
更好的聲學和更少的噪音(應用置換通風擴散器而不是混合通風擴散器可以將聲級降低 5 的 NC 系數)
更低的壓降、更小的風扇和更低的能耗
更少的擴散器和更少的管道系統
更高的通風效率(一年中大部分時間都可能提供免費冷卻)
限制
不能廣泛應用
更復雜的送風管道
擴散器更貴
中性室溫較高
置換通風使用 CFD 進行設計優化研究
分析方法和小規模實驗室實驗有時用于預測建筑物的自然通風流特征。在設計階段,這些技術有助于了解流動特性,包括可能的通風率、任何熱分層和新鮮空氣分布。作為替代方案,計算流體動力學 (CFD) 越來越多地用于預測建筑氣流和測試自然通風策略。隨著最近計算能力的進步,創建 CFD 模型和分析結果的過程變得更少勞動密集型,從而減少了時間和相關成本。CFD 優于分析和實驗方法,可以在整個流場的許多位置提供空速和溫度數據。
項目概況
本研究使用了以下項目:位移通風 CFD 分析。本項目的目的是評估分隔房間在兩種典型通風模式下的空調性能:(1)混合通風,和(2)置換通風系統。
對于總共六個具有代表性的空調場景,執行 CFD 模擬以檢查兩個分隔空間的溫度分布和局部熱舒適度。模擬結果表明,分隔房間中的溫度分布是通風策略(混合通風與置換通風)的強函數,但受擴散器布置的影響很小。
仿真參數
由尺寸為 4 m × 4 m × 2.5 m 的兩個相同空間組成的計算域。這兩個空間通過隔墻中的一扇門相連,空氣可以從一個空間移動到另一個空間。
展開 地鐵空調通風設計
隨著建筑中建筑設備的比重越來越大,通風空調設備系統成了整個建筑設備投資比重的主要部分。通風空調工程的質量會關系到工程項目經濟效益以及生產效益的發揮。
一、地鐵對通風與空調系統的準求
地鐵地下線路是一個很長以及很狹窄的地下建筑,除了各個站口以及通風道口相通之外,可以認為地鐵最大關系是跟空氣相隔絕的。由于列車運行、設備使用以及乘客等會散發出很多的熱量,會導致地鐵的環境具備以下幾方面的特征:列車運行時產生活塞效應,容易干擾車站的氣流組織,假如不可以科學的使用,就會對車站負荷造成必定程度的不良影響。列車運行過程中產生大量的熱被帶入車站。地層具有吸熱作用,隨著運營時間的增加,地鐵系統內部的溫度會逐漸升高,當發生火災事故時,會導致環境惡化,不易救援。
二、加強地鐵空調通風設計的必要性
地鐵具有運輸量大、安全以及環保等特點。因為地鐵運行過程中,產生的活塞效應,若不進行合理的疏散,就會嚴重干擾地鐵內的負荷,同時隨著運營時間的增加,地層的蓄熱作用會使得地鐵內部的溫度集中而逐漸的升高。一旦地鐵上發生火災,不但會造成火勢的飛快蔓延,而且在火災中儲蓄的高溫濃煙也會飛快的聚集,并飛快地在地鐵車站內蔓延,這會嚴重防阻人員的疏散,嚴重威脅乘客的生命安全,也會給救援帶來了極大的困難,因此地鐵的通風空調系統意義重大。
三、地鐵空調系統通風設計
地鐵的環境控制系統分為車站通風空調系統以及隧道通風系統。車站通風空調系統分為車站公共區通風空調系統、車站設備管理用房通風空調系統以及車站空調水系統。隧道通風系統分為車站隧道通風系統以及區間隧道通風系統。
1.車站通風空調系統設計地鐵的通風和空調系統要最先采取通風方式。
展開 基于PHOENICS的辦公樓通風效果的數值研究
摘 要: 應用商業軟件對某辦公樓的通風效果做了數值模擬. 計算基于Reynolds的時均控制方程以及RNGkε?湍流模型并以建筑室外環境模擬結果作為邊界條件, 求解辦公樓主要功能空間的流場、風速以及通風量. 研究表明, 使用數值方法可對建筑空間整體通風效果進行估算, 對于有嚴格要求的功能空間的通風設計具有一定的參考意義.
關鍵詞: 辦公樓; 通風效果; 數值模擬; 邊界
引言
自然通風作為一種有效的被動式節能策略, 不僅能利用可再生能源最大限度地降低不可再生能源的消耗, 而且能改善室內空氣品質, 更大程度上為人們提供健康舒適的室內環境, 符合綠色建筑的發展趨勢. 隨著可持續發展戰略的逐步推進, 人們對建筑節能愈發重視, 自然通風作為一項經濟環保的通風技術重新得到了重視[1].
自然通風是當今綠色建筑中備受關注的一項重要技術措施. 風壓和熱壓這兩種驅動力可以促使自然通風的形成, 從而達到通風降溫、提高室內熱舒適狀態, 同時也可以通過通風換氣、增加新風來改善室內空氣質量. 風壓通風與熱壓通風往往互為補充、密不可分[2]. 本文基于風壓通風的理論基礎[3], 利用phoenics對新余市風馳新能源辦公大樓的室內通風效果進行分析研究.
1 數值模擬
1.1 研究對象
該辦公樓項目位于新余市高新開發區中部, 用地性質為工業用地兼小部分配套服務用地. 東面為50m的泉州路, 北面為20m寬的城市支路, 西面和南面均為其它工業園. 該辦公樓為六層建筑, 建筑高度為25.8m, 辦公樓所屬廠區的整個用地形狀為不規則的長方形, 東西長約166.78m, 南北長約279.11m.
展開 
工業通風機研制參考學習標準
GB/T·1236-2017·工業通風機·用標準化風道性能試驗 GB/T2888-2008風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法 GB/T3235-2008通風機基本型式、尺寸參數及性能曲線 GB/T10178-2006工業通風機現場性能試驗 GB/T19075-2003工業通風機詞匯及種類定義 GB/T13274-91-般用途軸流通風機技術條件 GB/T13275-91-般用途軸流通風機技術條件 JB/T9101-2014通風機轉子平衡 JB/T8690-2014通風機噪聲限值 JB/T10562-2006-般用途軸流通風機·技術條件 JB/T10563-2006-般用途軸流通風機·技術條件 JB/T2977-2005工業通風機、透平鼓風機和壓縮機名詞術語 JB/T-6445-2005·工業通風機葉輪超速試驗
展開 FBD型礦用軸流式通風機葉輪氣動噪聲的數值分析
本文以 FBD 系列.額定功率為 55kW 礦用軸流式通風機模型為基礎 ,在額 定轉速為 3000r/m in,額 定 壓 力 為5050Pa,且不考慮葉輪與機殼的軸 向間隙的情況下,在一級葉輪單獨運行時,運FLUENT 對礦用軸流式通風機的一級葉輪的氣動噪聲進行數值分析。
1、FBD礦用軸流式通風機結構及參數
1.1 FBD礦用軸流式通風機一般結構
FB D 系列通風機為礦川隔爆 型設備,一般由集風器 、I 級機體 、 I 級葉 輪 、 Ⅱ級 機體 、 Ⅱ級 葉輪 、隔 爆 型 i 相異 步電動機 、消聲擴散錐組成,如 1所示。
圖1 FBD通風機結構
1.2 FBD礦用軸流式通風機參數
通風機詳見表1。
表1 FBD通風機參數
2、通風機內部流域的網格劃分及計算模型的選擇
2.1 通風機內部流域的網格劃分
運用UG提取軸流式通風機模型的內部流域。為使進出口不出現回流現象,分別對進出口流域作加長處理,因為此模型為不可壓縮流體,邊界布置到 2 —4 倍通風機的特征長度 。此模型的進出El特征長度為800mm ,因此把進口加長1600mm,出口加長3200mm 。在運用hypermesh對流域進行 網格劃分時對葉 片進行非結構化網格劃分并加密,如圖2所示。由于壁面對湍流流動 的影響較大,故在機殼壁面設置為3層邊界層網格,每層網格厚度為 0.1,如圖3示 。共劃分了約300萬個網格。
圖2 葉輪網格劃分
2.2 計算模型的選擇及邊界條件的設置
1) 湍流模型的選擇:為觀察通風機流域的渦流變化以及與后期的聲學模型相結合 。選用大渦模型(LES) 。
展開 住宅建筑的通風優化設計 ¥30
自然通風是改變室內環境的重要方式,但是目前很多住宅都存在通風效果較差的問題,在房屋和小區設計的早期就結合當地的氣候條件對住宅進行通風優化是非常重要的。本文主要完成了以下工作;
(1)對上海地區的氣候條件進行了調研總結,確定了仿真計算的工況;
(2)調研了民用建筑的的平面形式,并選取了某一典型的民用住宅,發現了其在通風散熱方面存在的問題;
(3)借助于CFD分析軟件,結合(1)中的氣象條件和(2)中的建筑物特點,對住宅內、外流場的通風進行了仿真分析,通過計算結果,總結了住宅目前存在的問題;
(4)對住宅存在的問題,從建筑朝向、建筑平面、門窗結構、排風、通風墻體、屋內流道布局等幾個方面對住宅進行了優化設計;
(5)對優化后的住宅進行了再次CFD仿真計算,通過對比優化前后的房屋內外速度分布和壓力分布,驗證了優化的有效性。
展開 數字養殖通風散熱仿真APP助力科學養殖
常見的家庭式養殖,豬圈非常簡陋,保溫靠棚、散熱靠自然通風,豬的生長環境非常惡劣;稍具規模的養殖場,生豬不用生活在露天環境下,但養殖場的通風散熱靠的仍然是門窗的被動散熱。隨著集群式養豬場的出現,一棟樓房內養著成千上萬頭生豬,其通風散熱方式已經從“隨風而定”變為了“人工調節”:通過設計部署的暖氣空調可以精準調節室內溫度,讓養殖場環境溫度保持在生豬的最佳生長點。
當前的樓房養豬屬于第四代養豬模式,相比于之前的幾種養殖廠房類型,具有專業環控、精準調控、保障生豬健康、能耗低等優點。但是樓房聚落式的養殖場在設計過程中具有系統復雜程度高、設計建設經驗少、改動成本大、需要綜合考慮的因素繁雜等困難,對養殖場的暖通設計人員提出了很高的要求。
圖 2 養殖模式的升級
二、仿真APP解決方案
數值模擬技術的應用為解決養殖場的通風散熱問題提供了強有力的解決工具。通過對養殖場進行幾何建模,輸入相關材料與邊界參數,通過相關的CFD算法計算,就可以得到養殖場內的溫度和速度變化情況。通過對不同條件的計算結果對比,就可以得到在養殖場設計問題上需要的關鍵參考數據,如:設備選型、通風散熱的參數等。總的來說,數值模擬技術可以減輕甚至擺脫設計經驗的依賴,減少建設成本,提升養殖場的設計效率。目前,CFD技術在養殖行業的應用具有較高的技術門檻,對設計人員的專業能力要求較高。而基于自主通用的多物理場仿真平臺Simdroid無代碼化封裝的仿真APP,可以快速實現養殖場環境的通風散熱設計與分析,大大降低了設計人員的技術門檻,提高了設計效率,可以“自主可控”地改善生豬的生長環境。
采用共軛傳熱的方式對養殖廠房內的流動與傳熱現象進行耦合求解。在生豬、養殖人員、建筑材料等固體內部,熱量主要以熱傳導方式進行擴散;在流體與固體界面,熱量傳遞主要以熱對流為主。在流體與固體的交界面上,溫度場和熱通量在交界面處連續。
展開 AMESIM學習——氣體擴散模型學習&房間通風問題仿真嘗試
氣體擴散模型學習&房間通風問題仿真嘗試
根據這個Demo,這里提出一個問題:我們假設有一個房間內充滿了一氧化碳,現在需要開窗通風降低一氧化碳的濃度才能進入。根據百度,5000ppm即0.5%,也就是說CO濃度降低到0.5%以下,才有進門的可能。為了安全,我們設置0.1%為進門的條件。那么從開窗通風到能夠進門,需要多久呢?這里我們來仿真一下。
鎂合金壓鑄件機加工過程通風降塵及安全要求
4.2 企業應根據本企業鎂合金鑄件精整、機加工特點,結合本標準,制定本企業鎂合金鑄件精整、機加工廠房通風降塵技術實施細則和安全檢查表,并按安全檢查表定期檢查。
4.3 企業應做好鎂合金精整、機加工安全生產教育,普及該類知識和有關安全法規,使職工了解鎂合金鑄件精整、機加工事故條件。對重點崗位職工定期進行安全培訓并經考核合格,方可上崗。
4.4 安全、通風、阻爆、防爆、隔爆和泄爆等設施應完善有效,未經有關部門許可,不允許拆除或棄用。
4.5 經常清掃工作臺和機器設備上積聚的粉塵。一切和生產無關的物資不得存放在生產區域,物品不得混堆混放。
4.6 生產現場嚴格禁止一切形式的明火及可能產生火花的其它工作(如焊接、切割打磨黑色金屬等),嚴格執行明火審批與監管制度。
4.7 不管有無粉塵,每班都必須對車間內配電箱內外用壓縮空氣清理一次。
5 廠房設計中通風降塵安全要求
5.1 鎂合金鑄件機加工廠房設計安全要求應符合GB 17269-2003中的第5章和GBJ 16 的規定。
5.2 所有的電力設備的設計應符合GB50058的規定,并對電力設備定期檢查和清理。
5.3 整個廠房區域,包括頂部、管子、導管、各種設備等,定期應進行系統地清理。
5.4 廠房墻壁應平整光滑無死角,生產現場保持干燥,應有完備的通風設施并保證通風良好。
5.5 車間內所有拋磨設備及風機的開關都必須使用防爆開關,否則必須將開關集中到遠離工作區域的地方。
5.6 合理布局。車間的通道、門口、樓梯間等處,必須保持通暢,禁止堆放易燃易爆物品和其它雜物,相鄰車間不得相互封堵通道。
5.7 新建、改建或擴建鎂合金壓鑄件加工廠(或車間)應進行安全評價。
5.8 鎂合金壓鑄件廠房和庫房內不應存放汽油、煤油、苯等易燃物。
展開 從粉塵爆炸事故,看火災中為什么要加強通風
</p><p>這里就要提到普通火災中的通風問題,說到給火場通風,可能違背很多人的固有觀念,我以前也認為,火災中通風好意味著不斷有氧氣供應,讓可燃物燃燒更劇烈,是不利的。 但是,如果可燃物一直在相對密閉的室內燃燒,由于氧氣越來越少,燃燒不充分,會產生由一氧化碳以及微小的碳顆粒構成的煙塵在空中漂浮、聚集,煙塵濃度不斷升高,就可能發生類似粉塵爆炸的現象,稱為“轟燃”。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202410/84695984c9efc65348d5fa45d6caab85.png"></p><p>也就是雖然通風好會讓可燃物燃燒更猛烈很危險,但通風不好造成煙塵聚集濃度過高而發生轟然更加危險。轟然可使火場溫度急劇升高,甚至達600度,遠超消防員防護裝備的300度耐溫極限, 所以消防員會通過合適的通風來排出室內煙霧,防止轟燃發生。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202410/7b87cdde3d85c4ef3bfd667d44472db3.png"></p><p>最后,希望大家注意安全,如果你的工作環境中有視頻中剛剛列出的那些可燃性粉塵,一定要關注它的濃度,周圍切勿有明火高溫。</p><p>生活中,比如廚房里,燃氣灶打開狀態時,也注意周圍淀粉的濃度,當烹飪的料理可能導致淀粉濃度很高時,一定注意通風,降低濃度,保障安全。</p><p>本期就到這里,愿2024平平安安,下期見!</p>
展開 
基于CFD的離心通風機結構優化方法與試驗對比
基于CFD的離心通風機結構優化方法與試驗對比
一、離心通風機數值計算模型及分析
1.1 網格劃分及計算方法的確定
現以我院設計的A型離心通風機為研究對象,該風機由于其自身小流量、高壓力、低噪聲的特性,廣泛應用于特殊用途,受到客戶的一致好評。然而,在實際應用中,客戶反映該型號風機的噪聲特性不是很穩定,某單臺風機的噪聲值甚至超過限定值,靜壓也稍偏高。圖1、圖2分別為該型號風機改進前的結構簡圖及葉輪示意圖,風機采用非常規蝸舌、長短葉片,其基本設計參數:葉輪直徑D=560mm,設計流量Qv=1000m3/h,設計靜壓psF=4500Pa ,噪聲限定值≤75dB(A)。
由于風機的結構較復雜且屬于不規則形狀,網格劃分采用三維非結構化網格。相對于結構化網格,非結構化網格計算過程比較復雜,但局部加密比較容易,對不規則空間適應能力較強,易于顯示流場的細微結構。本文選用四面體非結構化網格對計算模型進行網格劃分,共生成了615455個網格。整個流場按主要部件劃分為3個計算區域,即:1——進口模擬管段;2——風機機殼內靜止段加出口模擬管段;3——風機葉輪旋轉區域段,各區域單獨生成合適的網格,相鄰的區域共用同一個面,享用相同的網格節點。其中區域3為運動域。
由于風機模型含旋轉的動邊界和靜止不動的靜邊界,因此,旋轉葉輪和靜止機殼之間的耦合采用了多參考坐標性模型(MRF)。計算采用三維雷諾平均守恒型定常Navier-Stokes方程和k-ε標準兩方程湍流模型;壁面附近應用標準壁面函數。
展開 FLAIR 建筑通風/暖通/安全專業CFD軟件
PHOENICS FLAIR模塊是英國CHAM公司針對建筑及暖通空調專業設計的CFD專用模塊,PHOENICS FLAIR廣泛運用于計算室內外風熱環境及舒適度、空調設計、熱島效應、污染物濃度擴散預測以及火災地鐵的仿真,在國內建筑通風仿真領域的市場占有率逐年擴大,已超過80%。
在原有FLAIR模塊的基礎上,PHOENICS新版本增加了太陽輻射功能----Sun模塊,為城市熱島效應模擬提供了極大的方便。
小區熱環境
大劇院(溫度分布)
FLAIR新增功能
u 通風機特性曲線,通風機運行工況點計算。
u 舒適度計算:提供了3種舒適度計算方法,可以選擇一種或多種。
Dry resultant temperature (TRES) (CIBSE Guide)
Predicted mean vote (PMV) (ISO 7730)
Predicted percentage dissatisfied (PPD)(ISO 7730)
u 空氣齡計算。
u 濕度計算。
u 煙氣計算:煙氣濃度,煙氣密度,可視度。
u 滅火噴淋模型。
u 太陽輻射:窗戶面積及其投影。
u 散流器類型選擇:圓形散流器,矩形散流器。
u 通風機組:單個及多個通風機組合運行。
u 人體形狀:坐、站姿選擇。
u 用戶自定義設備組件功能。
u LEVEL湍流模型:PHOENICS獨特的湍流模型,在實際應用中取得了很大的成功。
u IMMERSOL輻射模型:能計算任意形狀的固體在流體中的輻射傳遞。
展開 COMSOL空調及通風模型合輯
前幾天,有個同學問小編COMSOL空調的問題,然后小編就花了2天時間,總結了一下7套COMSOL空調和通風的模型,有需要模型資料的可以聯系我。
模型1:宿舍空調流場
模型2:空調室內散熱簡單案例
模型3:房間空調模型
外界溫度-10度,空調溫度為25度,空調出風口速度為0.15m/s
模型4:基于comsol的屋內空調送風循環的溫度、流場和濕度分布分析
本模型是分析一個屋內初始溫度38度,打開柜式空調,出口溫度26度,并設定上下左右掃風的模型。模型結合了流場將、溫度場、濕度場。
經過了7分鐘,整個屋內的環境變化展示在下面動圖。
動圖中間是房屋內26~32度溫區的擴散范圍,從空調出口開始擴散,由于空調是掃風模式,溫度區域集中再房間中間。
以下動圖是整個房間內的流場,注意空調出風口,正在上下左右掃風。相對于不掃風的方式,掃風使得溫度擴散更均勻一些。
以下動圖是濕度分布,隨著空調逐漸開啟,房屋內的濕度在下降。
模型5:置換通風
在模型庫中,房間中空氣的置換通風模型提供了這種置換通風系統內的氣流和溫度的視圖。在模型中,模擬了一個 2.5 x 3.6 x 3.0 米的房間。沿著幾何形狀的底部,一股溫暖的空氣被泵入房間。較冷的新鮮空氣通過沿著房間地板的入口進入房間。排氣通道位于天花板上。
展開 CFD應用解決大型汽輪發電機的通風問題
發電機結構
定子部分:定子機座、鐵心、定子線圈及裝配、軸承、端蓋、油、密封等、出線盒、冷卻器
轉子部分:轉軸、轉子線圈、槽楔、護環、中心環、風扇、聯軸器等
雙水內冷發電機結構
2
汽輪發電機的通風及CFD應用
按冷卻介質分類:
:空冷(QF)、全氫冷(QFN)、水氫氫(QFSN)、雙水內冷(QFS)、蒸發冷卻(QFSF)
按轉子冷卻方式分類:副槽通風(如:QF及QFSN-300)、氣隙取氣(如:QFSN-600)、軸向-徑向(如:QFSN-1000)
1000MW水氫冷發電機通風圖
600MW水氫冷發電機通風圖
660MW雙水內冷發電機通風圖
CFD模擬后處理
3
CFD應用實例
某電廠兩臺QFS型300MW雙水內冷發電機,增容改造后在電廠運行測試中,都發現鐵心端部出現過熱現象。在汽、勵兩端靠近邊段鐵心處,分別裝有高度為10mm的徑向擋風板。
兩臺發電機不同段鐵心軛部溫升分布
建立數值模型進行CFD分析,由于汽端和勵端關于鐵心中心線對稱,因此,計算取一半鐵心。
徑向擋風板高度分別為0、10、15、20、25及30mm時,靠近擋風板處的速度等值線分布,依次如下。
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