基于計算流體力學(xué)方法,利用Fluent軟件對深海載人平臺逃逸艙空氣速度與CO₂濃度分布進(jìn)行數(shù)值模擬。計算采用k-ε湍流模型,研究不同送風(fēng)形式和送風(fēng)參數(shù)對艙內(nèi)空氣速度和CO₂濃度分布的影響。分析艙內(nèi)氣流速度表明:散流器送風(fēng)結(jié)果明顯優(yōu)于圓形口送風(fēng);減小散流器喉部直徑有利于艙內(nèi)氣流均勻,增大風(fēng)量能減小低流速比例,但相應(yīng)增加了吹風(fēng)感;散流器葉片張角45°時速度分布結(jié)果優(yōu)于60°。分析艙內(nèi)CO₂濃度表明:增大風(fēng)量對CO₂濃度影響不大,卻增加了吹風(fēng)感;通風(fēng)不暢時,艙內(nèi)CO₂易形成聚集。數(shù)值模擬結(jié)果可用于逃逸艙通風(fēng)系統(tǒng)輔助設(shè)計。

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【部分圖文】：

圖1逃逸艙幾何模型

逃逸艙幾何模型見圖1，艙內(nèi)有6名艇員。受空間等其他因素限制，逃逸艙只設(shè)1個進(jìn)風(fēng)口和1個出風(fēng)口，6名艇員只能在小范圍活動，本文假設(shè)靜止不動。進(jìn)風(fēng)口分別模擬圓形風(fēng)口直接進(jìn)風(fēng)和散流器送風(fēng)2種形式，回風(fēng)口為風(fēng)機吸風(fēng)口。人員呼出CO2量按每人0.0144m3/h[5]計算，艙內(nèi)艇員每小....

圖2局部網(wǎng)格

圖1逃逸艙幾何模型1.2控制方程與邊界條件

圖3葉片張角45°的散流器示意圖

本節(jié)對比了不同送風(fēng)口形式的模擬結(jié)果，風(fēng)口形式分別選擇圓形風(fēng)口和散流器風(fēng)口，圖3為葉片張角45°的散流器示意圖。圖4給出了2種風(fēng)口形式截面y=0的速度場，從圖4可看出，圓形風(fēng)口中部區(qū)域風(fēng)速較大，最大風(fēng)速超過1m/s，風(fēng)速差較大，長時間吹風(fēng)會對人員產(chǎn)生不舒適感，而其他部分區(qū)域風(fēng)速則....

圖42種風(fēng)口形式截面y=0的速度場

圖3葉片張角45°的散流器示意圖3.2不同送風(fēng)參數(shù)模擬結(jié)果

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