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40500字论文范文太阳能烟囱结合诱导通风在地下车库通风中的应用探讨

论文类型:论文范文
论文字数:40500字
论点:诱导,风机,模型
论文概述:

本文为通风论文,主要论述通风,传统地下车库通风系统一般釆用的是统一设置的机械送排风风管系统,其缺点明显,一个是费电,一个是效率低,再一个就是气流死角问题。

论文正文:

第一章导言

 1.1课题的研究背景 1.1.1地下车库概述我国国民经济的快速发展提高了人民的生活水平,也改变了人们的生活节奏,城市中小型汽车的数量呈现不断增加的态势。根据中国汽车工业协会给出的数据,中国汽车产量超过1800万辆,远远高于其他国家的汽车产量。市场研究机构IHS最新公布的预测显示,2012年内我国汽车销量即有望超过欧盟,预计到2020年,中国汽车销量将达到美国的两倍[1]。国内汽车市场的“产销两旺”让人欢欣鼓舞的同时,也催生了一系列能源、交通以及环境等方面的社会问题。其中,停车难的问题不仅困扰着广大车主和相关部门的政策制定者,未来更可能限制汽车工业的发展规模。数据显示,北京停车位缺口达250万个,占汽车保有量的一半,深圳停车位缺口达到130万,南京的停车位缺口也达到了 70万个之多。这种窘境出现的原因可以归纳为:城市面积有限,土地昂贵;规划滞后,建设标准低;管理混乱,协调机制的缺失;资金短缺,激励机制的缺失。面对这些问题,加大力度增加停车位建设,是一个最直接的解决方法。....... 1.2国内外研究现状诱导通风系统和太阳能烟囱强化自然通风的研究都有了一定基础,但是将太阳能烟肉引入到地下车库,来去除地下车库污染气体的研究是没有的。而将太阳能烟函与诱导通风相结合应用于地下车库通风是本文作者的一个建设性创想,这方面的研究是没有的。国内外的研究现状将通过诱导通风系统和太阳能烟IS两个方面来分别展开。 1.2.1诱导通风系统的研究现状上世纪90年代,为了适应较低空间的通风需求,推出了新一代风机箱式的诱导风机,即取消了较长的风管,在一个风机箱上安装三个喷口,其外形更接近于现在应用于地下车库通风的诱导风机。1999年,由于日本有1700多例的应用,更多的市场反馈和需求,催生了第二代的风机箱式诱导风机,相对于上一代,主要的区别就是将原本的三个喷口增加到了八个,这个八个喷口分别分布在不同方向调节风口,从而可以适应于不同的设计需求。由于二代诱导风机釆用的是中速送风,更适用于高度较低的空间。在2000年以前,由于产品较贵,又缺少相应的设计标准和参照,所以在我国国内的应用较少,直到2000年以后,由于采用了更好的宣传,以及利用国内现成的渠道,使得诱导通风系统在我国国内逐渐发展起来。..... 第二章课题研究的数值模拟理论基础 2. 1计算流体力学概述流体力学的研究[45],常用的方法有理论研究方法、数值计算和实验研究方法。其中,数值计算所需要的时间和费用都比较少,而且具有不错的精度,在目前的流体力学研究工作中被越来越多应用。一般数值传热学常用的传热方法为有限差分法(Finite Difference Method,简称 FDM)、有限元法(Finite ElementMethod,简称 FEM)、有限体积法(Finite Volume Method,简称 FVM)。1.有限差分法其原理是将求解区域离散成有限个节点组成的网格,于每个节点将控制方程的每个导数用差分公式来替代,每个节点上即会形成一个代数方程,这个方程中包括了此节点及其附近节点上的未知值,求解这些方程即可获得最终要求解的数值解。在求解复杂边界条件,不如有限元法或有限体积法方便。2.有限元法它把计算区域划分为一系列微小单元,由每个单元分片构造插值函数,把所求解问题的控制方程转化成所有单元上的有限元方程,再通过控制方程的积分得到离散方程。有限元法最大的优点是能够很好的适应一些不规则的区域,但是由于其求解速度比有限差分法和有限体积法慢,所以商用CFD软件中很少采用。...... 2. 2瑞流模型和控制方程太阳能烟囱以及诱导风机的气流流动都属于紊流流动》但是气体的瑞流流动是十分复杂的,至今仍然没有一种方法或者是模型能够很好的对瑞流问题进行模拟。所以瑞流模型的选择必定是要深度结合物理问题以后,才能做抉择的。FLUENT中釆用的瑞流模拟方法包括Spalart-Allmaras模型、standard(标准)A:~ £?模型、RNG (重整化群)■模型、Realizable (现实)k~e模型、v? - /模型、RSM (Reynolds Stress Model.雷诺应力模型)模型和LES (Large EddySimulation,大祸模拟)方法。上述端流模型对应不同的数值模拟方法,其控制方程数也是不一样的,有一方程模型,两方程模型,其中Spalart-Allmaras模型就是一方程模型的代表,但是如同很多的一方程模型一样该模型的稳定性比较差,所以现在的应用已经比较少了。........ 第三章诱导风机的数值模拟研究.................203.1气体射流理论..............................203.2数值模型的建立............................233. 3模型数值计算的可行性验证.................263. 4诱导风机布置参数的确定...................283. 5本章小结...............................31第四章太阳能烟囱的模拟研究..................324.1太阳能烟囱自然通风原理....................324.2数值模型的建立............................374. 3模型数值计算的可行性验证.................404. 4太阳能烟囱外形尺寸的模拟研究...............414.5太阳能烟囱进出口形式的模拟研究............474.6本章小结..................................49 第五章太阳能烟肉与无风管诱导通风系统相结合的模拟研究 5. 1太阳能烟国与无风管诱导通风系统结合模型的设想传统地下车库通风系统一般釆用的是统一设置的机械送排风风管系统,其缺点明显,一个是费电,一个是效率低,再一个就是气流死角问题。再加上地下车库在实际管理运行时往往是不开机械排风系统或者短时间开启。这样的管理运行模式严重的落后于车库用户的实际需求,尤其是大型收费地下车库。无风管诱导通风系统是一种较为先进的地下空间机械通风方式,其优势在于诱导风量大,气流推送均勾,污染物去除效果好。但是其在实际运行管理的吋候也存在问题,诱导风机和送排风机也不是一直都开启的,要等到污染物探测器感受到污染物浓度超过限定值时才会真正运行。一部分公共场所的风机由于长时间不进行维护清洗,诱导风机是直接不开启的。另外,传统的无风管诱导通风系统是由送风机,排风机以及诱导风机组成的,文献[11]指出现在市场上在售的诱导风机的诱导风量是很大的,往往大于设计要求的5—6次的换气次数,而设计时排风机却是按照5—6次的换气次数来选择风量的,所以在这个层面上来说,排风机与诱导风机的匹配是存在…些问题的。因此,本文希望引入一种自然通风构件到地下车库中,以增加地下车库的自然通风量。这样可以保证即使在诱导风机不工作的情况下,通过太阳烟函的排风作用,依然能够保持地下车库一定的通风换气次数,从而更好的保持地下车库一个良好的空气品质。...... 第六章结论与展望 6.1结论本文提出了一种将自然通风与机械通风相结合应用于地下车库通风的通风系统,本课题主要针对太阳能烟囱与无风管诱导通风系统相结合过程中可能出现的一些问题进行了数值模拟研究,为系统的建立提供了参考,通过对课题的研究,得到了以下结论:(1)针对FYA-3型诱导风机,三个喷口为平行布置时的情况,利用简化公式,建立了一个诱导风机的简化模拟,并通过公式校核,证明了数值模拟边界条件的选用是合理的,计算结果是可靠的。(2)针对层高为3.5米,梁下高度为3米的地下空间,若诱导风机选择3米的吊装高度,认为15°的诱导风机下倾角是合理的取值,不仅可以避免射流主流受到梁的阻挡,而且还能抑制地上的扬尘被吹起的可能性。........参考文献(略)

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