本文關(guān)鍵詞：高層住宅廚房集中排煙系統(tǒng)的特性及優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 高層住宅 集中排煙系統(tǒng) CFD模擬計(jì)算 匯流阻力 新型煙道

【摘要】：隨著城市的高速發(fā)展,土地資源的稀缺,高層建筑逐漸成為一種主流趨勢(shì)。高層住宅建筑作為一種典型的高層建筑形式,也得到快速的發(fā)展。在住宅建筑中,廚房作為每個(gè)家庭“一日三餐”的制備場(chǎng)所,是民居中空氣污染最嚴(yán)重的區(qū)域,目前高層住宅建筑廚房主要采用集中排煙系統(tǒng)來(lái)排除烹飪時(shí)產(chǎn)生的油煙。本課題主要在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,以CFD模擬計(jì)算、模型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,對(duì)高層住宅廚房集中排煙系統(tǒng)進(jìn)行了分析、研究。論文分別以10層、20層、30層高層住宅建筑模型為例,分析了風(fēng)機(jī)開(kāi)啟率、樓層高度、煙道截面尺寸、風(fēng)機(jī)型號(hào)、樓層分段匹配形式等對(duì)集中排煙系統(tǒng)排煙效果的影響;研究并提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案,以解決排氣不均、煙氣倒灌等問(wèn)題。具體的研究工作及成果如下:首先,研究了在設(shè)計(jì)風(fēng)量300m~3/h的條件下,均勻開(kāi)啟和不均勻開(kāi)啟時(shí),煙道內(nèi)的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的變化規(guī)律,研究表明干管靜壓值從底層到頂層是逐漸降低的,底層靜壓大排煙阻力大,頂層靜壓小排煙阻力小,為后面分段動(dòng)力匹配給出了依據(jù);干管全壓值從底層到頂層整體也是逐漸降低的,只在風(fēng)機(jī)開(kāi)啟處會(huì)有突增;干管動(dòng)壓值從底層到頂層是逐漸增大的,只在風(fēng)機(jī)開(kāi)啟樓層處局部動(dòng)壓會(huì)突增;且開(kāi)啟率越大,煙道內(nèi)整體壓力越大,排煙越不利。其次,進(jìn)行了動(dòng)力匹配時(shí)排煙效果分析,研究表明不同性能的風(fēng)機(jī)對(duì)系統(tǒng)的排煙效果影響很大,性能曲線越陡、風(fēng)量風(fēng)壓變化范圍越廣的風(fēng)機(jī)排煙效果越好,且分段動(dòng)力匹配時(shí),排氣系統(tǒng)的均勻性和整體排煙量都有很大的提高,分區(qū)越細(xì)化,排煙效果越好;此外還說(shuō)明了增大煙道截面尺寸能有效改善排煙效果,10層樓模型合理的截面尺寸為320X250mm,20層樓模型合理的截面尺寸為500X320mm,30層樓模型合理的截面尺寸為600X450mm。最后,分析了多動(dòng)力源匯流三通局部阻力系數(shù)的變化規(guī)律,指出了其主要的影響因素,說(shuō)明了分布式多動(dòng)力源系統(tǒng)匯流局部阻力系數(shù)的變化規(guī)律與集中動(dòng)力多管路并聯(lián)系統(tǒng)匯流局部阻力系數(shù)變化規(guī)律的主要區(qū)別;同時(shí)還提出了一種新型的煙道形式,通過(guò)改變主、支管的夾角來(lái)改善排煙情況,分析論證了其可以有效的改善排煙效果,優(yōu)化集中排煙系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：高層住宅 集中排煙系統(tǒng) CFD模擬計(jì)算 匯流阻力 新型煙道
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU834
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 廚房油煙的組成及危害10-13
• 1.2.1 廚房油煙的組成成分10-12
• 1.2.2 廚房油煙的危害12-13
• 1.3 住宅廚房排煙方式的發(fā)展歷程13-15
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容19
• 1.6 本章小結(jié)19-21
• 2 模型的理論計(jì)算分析21-29
• 2.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)21
• 2.2 煙道系統(tǒng)的阻抗計(jì)算21-25
• 2.2.1 支管阻抗計(jì)算22-23
• 2.2.2 干管阻抗的計(jì)算23-24
• 2.2.3 串聯(lián)阻抗計(jì)算24-25
• 2.3 風(fēng)機(jī)性能與管路水利特性相耦合的分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 CFD數(shù)值模擬分析29-61
• 3.1 CFD概述29-30
• 3.2 GAMBIT在本文中的應(yīng)用30-31
• 3.3 Fluent計(jì)算說(shuō)明31-32
• 3.3.1 求解器的選擇和求解參數(shù)的設(shè)置31
• 3.3.2 計(jì)算模型的確定31-32
• 3.3.3 給定湍流參數(shù)32
• 3.3.4 邊界條件的設(shè)置32
• 3.4 模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析32-36
• 3.5 10層樓模型均勻開(kāi)啟時(shí)模擬結(jié)果分析36-42
• 3.5.1 30%均勻開(kāi)啟的模擬結(jié)果分析36-38
• 3.5.2 50%均勻開(kāi)啟的模擬結(jié)果分析38-40
• 3.5.3 100%開(kāi)啟時(shí)模擬結(jié)果分析40-42
• 3.6 10層樓模型不均勻組合開(kāi)啟時(shí)模擬結(jié)果分析42-50
• 3.6.1 50%不均勻開(kāi)啟（以相鄰五層為一組）的模擬結(jié)果分析43-45
• 3.6.2 60%不均勻開(kāi)啟（以相鄰三層為一組）的模擬結(jié)果分析45-47
• 3.6.3 不均性的特性分析47-49
• 3.6.4 不同開(kāi)啟率時(shí)壓力分布規(guī)律的對(duì)比分析49-50
• 3.7 20層樓模型的模擬研究50-57
• 3.7.1 30%均勻開(kāi)啟時(shí)模擬計(jì)算結(jié)果分析50-52
• 3.7.2 50%及 100%均勻開(kāi)啟時(shí)模擬計(jì)算結(jié)果分析52-54
• 3.7.3 20層樓模型與10層樓模型的對(duì)比分析54-57
• 3.8 30層樓模型的模擬研究57-60
• 3.8.1 30層樓模型均勻開(kāi)啟時(shí)模擬研究57-59
• 3.8.2 30層樓模型煙道截面尺寸合理性分析59-60
• 3.9 本章小結(jié)60-61
• 4 風(fēng)機(jī)動(dòng)力匹配模擬研究61-83
• 4.1 吸油煙機(jī)性能分析61-63
• 4.2 10層樓模型風(fēng)機(jī)動(dòng)力匹配模擬計(jì)算分析63-73
• 4.2.1 邊界條件的設(shè)置64
• 4.2.2 不同型號(hào)風(fēng)機(jī)對(duì)排煙效果的影響分析64-69
• 4.2.3 不同開(kāi)啟率對(duì)排煙效果的影響分析69-71
• 4.2.4 煙道截面尺寸對(duì)排煙效果的影響分析71-73
• 4.3 20層樓模型風(fēng)機(jī)動(dòng)力匹配模擬計(jì)算分析73-74
• 4.4 豎向壓力分區(qū)動(dòng)力匹配74-80
• 4.4.1 10層樓豎向壓力分區(qū)動(dòng)力匹配75-77
• 4.4.2 20層樓豎向壓力分區(qū)動(dòng)力匹配77-80
• 4.5 本章小結(jié)80-83
• 5 煙道多動(dòng)力源匯流三通局部阻力系數(shù)分析83-97
• 5.1 通過(guò)模擬數(shù)值結(jié)果分析局部阻力系數(shù)的規(guī)律83-91
• 5.1.1 速度對(duì)匯流局部阻力影響的單因素分析83-87
• 5.1.2 風(fēng)機(jī)出口余壓對(duì)匯流局部阻力的影響分析87-90
• 5.1.3 從氣流流動(dòng)的角度分析局部阻力系數(shù)的規(guī)律90-91
• 5.2 模型試驗(yàn)驗(yàn)證分析91-95
• 5.3 本章小結(jié)95-97
• 6 新型煙道形式的探究97-105
• 6.1 新型煙道和常用煙道形式的對(duì)比分析97-99
• 6.2 新型煙道形式排煙效果分析99-100
• 6.3 混合型煙道形式的排煙效果分析100-102
• 6.4 本章小結(jié)102-105
• 7 結(jié)論與展望105-107
• 7.1 全文結(jié)論105-106
• 7.2 展望106-107
• 致謝107-109
• 參考文獻(xiàn)109-113
• 附錄113
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄113
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目113
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果113

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1006689