發(fā)布時(shí)間：2020-04-24 19:35

【摘要】：近些年,隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越注重生活的品質(zhì),同時(shí)隨著城市化的進(jìn)程不斷的進(jìn)步,建筑越來(lái)越向多層發(fā)展。人們?cè)谙硎苓@些進(jìn)步的同時(shí),也逐漸對(duì)健康更加關(guān)注。住宅是生活、休息以及工作的場(chǎng)所。室內(nèi)空氣的質(zhì)量是高品質(zhì)生活的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。本文將從系統(tǒng)、參數(shù)化的角度去研究住宅的排煙系統(tǒng),并且利用編程語(yǔ)言完成程序界面的設(shè)計(jì),方便快捷的對(duì)集中排煙系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,查閱國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn),研究集中排煙系統(tǒng)的理論以及采用集中排煙方式出現(xiàn)的問(wèn)題和現(xiàn)有的解決方法。根據(jù)現(xiàn)有的理論和研究基礎(chǔ)來(lái)制定本文的研究方案,介紹CFD數(shù)值模擬的理論以及集中排煙系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,方便后續(xù)的系統(tǒng)的參數(shù)化研究。然后,根據(jù)數(shù)學(xué)模型所需的參數(shù)進(jìn)行研究。對(duì)集中排煙系統(tǒng)中出現(xiàn)的局部部件進(jìn)行了研究,主要包括排煙支管、止回閥以及匯流三通部分的阻力系數(shù)。分別對(duì)這些部分進(jìn)行CFD數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式進(jìn)行研究,得到這些部分阻力系數(shù)的影響因素以及阻力系數(shù)的計(jì)算方法。最后,根據(jù)前面的研究編寫計(jì)算程序以及計(jì)算程序界面的設(shè)計(jì)。將集中排煙系統(tǒng)中出現(xiàn)的集中煙道、油煙機(jī)、排氣支管、止回閥等部分以及環(huán)境因素作為輸入變量,計(jì)算各開(kāi)機(jī)樓層的流量,并且對(duì)計(jì)算程序計(jì)算的流量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。以計(jì)算程序?yàn)榛A(chǔ)在止回閥開(kāi)啟角度、油煙機(jī)選型兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)排煙均勻性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【圖文】：

圖 2. 1 集中排煙系統(tǒng)模型簡(jiǎn)化示意圖在油煙的產(chǎn)生到排放過(guò)程中，油煙首先被油煙機(jī)收集吸收，然后經(jīng)由支管和支管與集中煙道連接處的止回閥，排放到集中煙道中。油煙在集中煙道中，底層用戶排放的油煙在上升過(guò)程中，會(huì)對(duì)上層用戶排放的油煙產(chǎn)生沖擊，然后匯集繼續(xù)上升，對(duì)更上層用戶的排放繼續(xù)產(chǎn)生沖擊然后匯集再上升，一直到排放到空氣中。根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)理論，煙道系統(tǒng)中的流速和壓力控制方程如下：a n m y nP P P (2-16)設(shè)共有 n 層樓房，則公式（2-16）中a nP 代表第 n 層煙道合流處的全壓值；m P 代表屋頂風(fēng)帽的壓力損失；y nP 代表第 n 層集中煙道內(nèi)的沿程壓力損失。對(duì)于除去頂層的其余樓層有以下公式：2 3 3 1(0 )a k y a kP P P P k n (2-17)式（2-17）中2-3 P 表示第 k 層集中煙道處下層煙道相對(duì)于上層的合流造成的壓損示；y-3 P 表示第 k 層集中煙道內(nèi)的沿程壓力損失。而對(duì)于所有的排煙支管有以下公式：

圖 3.1 模型流體域及網(wǎng)格劃分圖在支管阻力系數(shù)數(shù)值模擬中，，采用的邊界條件進(jìn)行一系列的調(diào)整之后，具體設(shè)置如下：1） 在啟動(dòng) Fluent 時(shí)，求解算器選用 3ddp 雙精度；2） 設(shè)置模型單位為 mm，然后進(jìn)行 scale；3） 湍流模型選擇 Realizable，k-ε 模型進(jìn)行模擬[39]；4） 流體介質(zhì)為空氣 air，密度 1.29kg/m3；5） 壓力與速度耦合方式選取 SIMPLEC 算法，動(dòng)量和質(zhì)量離散的時(shí)候采用的是二階精度；6） 設(shè)置操作壓力為一個(gè)大氣壓；7） 進(jìn)口為速度進(jìn)口邊界條件，出口為壓力出口邊界條件；8） 壁面采用無(wú)滑移標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，粗糙度設(shè)為 20mm；9） 初始化為全局參數(shù)進(jìn)行初始化；設(shè)置好以上參數(shù)之后在進(jìn)行數(shù)值模擬工作。進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，油煙機(jī)的各
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU834

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本文編號(hào)：2639314