风口区空气流动的有限元模拟与实验研究

室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型
赵彬;李先庭;彦启森
【期刊名称】《计算力学学报》
【年(卷),期】2003(020)001
【摘要】为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件.百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO 孔板类散流器在室内送风的算例和实验数据对比表明,N点风口动量模型可以较好地解决数值模拟室内空气流动的风口入流边界条件描述问题.
【总页数】7页(P64-70)
【作者】赵彬;李先庭;彦启森
【作者单位】清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084;清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084;清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TU834
【相关文献】
1.V2F模型在室内空气流动数值模拟中与其他湍流模型的比较研究 [J], 李孔清;龚光彩;汤广发
2.室内空气流动数值模拟的风口模型综述 [J], 赵彬;李先庭;彦启森
3.湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响 [J], 谢海英;张双;关欣
4.不同湍流模型数值模拟神光Ⅲ靶场室内空气流动的比较 [J], 张中礼;王易君;李明海
5.高炉风口多股流喷吹粉煤与空气流动数值模拟 [J], 张全;鄂加强;谢铠;赵黎明;尹坚
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空调风口设计中的流体力学数值模拟研究空调是现代生活中不可或缺的一部分，尤其是在炎热的夏季。

然而，很少有人会关注到空调中风口设计的复杂性，以及其中涉及的流体力学数值模拟研究。

风口设计的好坏会直接影响空气流通的效果，进而影响室内温度、湿度、舒适度等方面，值得我们深入研究。

空调内部的风口设计，是考虑室内空气的流体力学行为而进行的。

因此，在设计过程中进行数值模拟以分析空气流动规律和优化方案，有助于提高设计的效果。

数值模拟分为两个层面，一是稳态流动，一是瞬态流动。

在深入研究之前，先简单介绍一下二者的不同。

稳态流动是指所研究的物质状态和运动特征在一定时间内不发生变化，通俗来讲就是物体的状态和运动趋势相对稳定。

在空调中，稳态流动的数值模拟主要是为了评价气流的速度、流量、压力等，从而确定风口和送风口的形状、大小、位置，以达到合理的空气流通效果。

瞬态流动的数值模拟则是研究物理场随时间的演化过程，通俗来讲就是物体的状态和运动趋势发生了变化。

在空调中，瞬态流动的数值模拟主要是为了研究气流如何影响、反馈/调控室内温度、湿度、舒适度等。

在进行空调风口设计的数值模拟时，首先需要进行流场分析，以确定送风口位置和送风口大小，并决定出风口设计方案。

分析这里涉及到的领域包括：流速场、压力场、温度场、湿度场等，需要综合考虑，打破不同场之间的障碍，做好多重耦合模拟。

这样可以更加精确地模拟室内气流场，实现较好的均流效果，避免出现过大或过小的气流速度局部梯度差，造成局部死角。

为了对这些模拟数据进行验证，需要对比实际数据。

在实际的测试过程中，需要通过各种方法来衡量室内的气流流场特征参数，这样就可以更加准确更全面地评估室内气流流场的均匀性。

常用的测试手段包括：风速计、热像仪、颗粒追踪仪等，都可以使我们对室内气流流场有一个较好的感性认识，。

通过以上步骤，空调风口设计中的流体力学数值模拟得到持续改进和发展。

从单一静态的均匀气流送风，到动态的打破屏障、优化送风方式，数值模拟在空调风口设计中扮演着越来越重要的角色。

大气工程风洞试验技术研究与应用近年来，随着工程科技的不断发展，大气工程风洞试验技术在工程设计和风能开发等领域的应用日益广泛。

本文将介绍大气工程风洞试验技术的研究现状和应用前景，并探讨其在不同领域的实际案例。

一、大气工程风洞试验技术的研究现状大气工程风洞试验技术是一项涉及空气流动的实验技术，通过模拟大气环境中的流动场，以验证、改进和优化工程设计。

目前，大气工程风洞试验技术主要分为物理模型试验和数值模拟试验两大类。

物理模型试验通过制作具有相似特性的缩比模型来模拟真实环境中的流动情况，从而验证工程设计的可行性。

数值模拟试验则通过计算机模拟流体力学和相关数值算法，对空气流动进行仿真，以分析流动状态和获得工程设计所需的参数。

目前，大气工程风洞试验技术在多个领域得到了广泛应用。

例如，建筑结构设计中的风洞试验可以验证建筑物的稳定性和抗风能力，特别是高层建筑和跨海大桥等高风压环境下的工程。

同时，风洞试验也对风能开发具有重要意义。

通过对风力发电机组和风能转换装置的模拟试验，可以提高其风能捕捉效率，并优化工程设计。

除了上述常见应用领域外，大气工程风洞试验技术在交通运输、航空航天以及环境保护等领域也有应用案例。

例如，在高速列车研发中，风洞试验可以模拟列车运行时的空气动力学特性，以优化列车结构和减小空气阻力，提高列车运行效率。

在航空航天领域，风洞试验可以模拟飞机在不同速度、高度和气候条件下的飞行情况，以评估飞机性能和改善飞行安全。

在环境保护领域，风洞试验可以模拟排放源的气流扩散和污染物传输，深入研究大气污染扩散规律，为应对大气污染问题提供科学依据。

二、大气工程风洞试验技术的应用前景随着科技的日新月异，大气工程风洞试验技术正不断发展和创新。

一方面，传统的物理模型试验正在向数字化和智能化方向发展，利用先进的传感器和数据采集技术，对实验过程进行实时监测和自动控制，提高试验的准确性和效率。

同时，数值模拟试验也在模型建立、算法改进以及计算效率等方面进行持续优化，以满足更多实际工程设计的需求。

建筑物空气流动场数值模拟及优化研究作为建筑工程师，如何保证建筑物的空气质量和室内环境是一个重要的问题。

空气流动场数值模拟及优化研究便成为了解决这个问题的重要方法。

建筑物内部的空气流动场会受到很多因素的影响，如建筑的形式、通风系统的设计、室内设备的位置等。

这些因素结合在一起会影响室内的空气质量和舒适度。

数值模拟能够帮助建筑工程师更好地了解建筑物内部的流动场，从而进行优化设计。

数值模拟采用计算流体力学（CFD）技术，可以模拟建筑物内部的气流运动，包括空气的流速、压力、温度等等，从而帮助工程师找到潜在的问题。

数值模拟需要建立合适的模型，考虑到建筑物的形式、通风系统的设计、室内设备的位置等因素。

一旦模型建立完毕，就可以使用计算机进行模拟，得出建筑物内部的气流运动以及各种参数分布情况。

通过分析数据，可以发现可能存在的问题，并且进行优化研究。

数值模拟优化研究的目的就是通过优化设计来改善建筑物内部的空气质量和舒适度。

优化的方法包括改变建筑物的形式、优化通风系统的设计，以及调整室内设备的位置等等。

这样做可以让建筑物内部的气流运动更加合理，从而改善室内环境。

另外，数值模拟还可以用于预测新建建筑的气流运动，提前发现潜在的问题。

当建筑物尚处于设计阶段时，进行数值模拟可以帮助建筑工程师更好地评估建筑的形式和通风系统的设计。

这使得工程师可以在建筑开始建造之前就进行必要的调整。

总的来说，数值模拟是一种非常有效的建筑物内部空气流动场研究方法。

通过数值模拟和优化研究，可以更好地了解建筑物内部的气流运动，从而优化建筑设计方案，达到改善室内环境的目的。

洁净室中空气流通的CFD模拟与实验研究随着技术的不断进步，人们对于洁净室的要求也越来越高。

洁净室是一个非常关键的工作环境，需要保持室内的空气质量和温度湿度等参数在一定的范围内稳定，以确保工作环境的纯净性和稳定性。

为了保证洁净室的空气质量，需要进行CFD模拟和实验研究，以了解并优化空气流通情况。

1. 洁净室中空气流通的意义洁净室是一个特殊的工作环境，需要确保室内空气中微生物和微尘粒子的含量极少甚至为零。

工作环境需要达到一定的洁净度和准确度来确保工业生产和科学实验的稳定性和安全性。

因此洁净室的设计和使用是一项极其重要的工作。

洁净室的空气流通对于室内洁净度具有重要的影响。

室内的空气流通不良会导致空气污染的不均匀分布，使得某些区域的洁净度难以保证。

因此，洁净室需要在设计和使用过程中注重空气流通的研究和优化。

2. CFD模拟与实验研究CFD模拟是指使用计算机模拟的方法对洁净室内的空气流动特性进行分析和优化。

CFD模拟技术是目前最为先进的模拟空气流动的方法之一。

CFD模拟可以通过计算空气流动动力学方程，预测和分析洁净室内的空气流通、温度、湿度等参数，提供优化洁净室空气流通性能的方案。

除了CFD模拟外，实验研究也是了解洁净室空气流通特性的重要方法之一。

实验研究可以通过搭建洁净室、布置测量设备和采集数据等手段，得到一些洁净室内的空气流通性能指标，例如污染物分布、温度、湿度等，从而优化空气流通模型。

CFD模拟和实验研究的综合应用可以大大提高室内空气流通质量，使得室内洁净度达到更高的要求。

3. 空气流通的优化洁净室中的空气流通需要根据不同的需求进行优化和调整。

优化空气流通可以通过调节风口、降温、增加过滤器等方法进行。

3.1 调节风口对于洁净室内部，通风口具有重要的作用。

通过调整通风口的位置和大小，可以使得空气流动更加均匀、稳定。

3.2 降温洁净室中需要保持稳定的温度和湿度，但有些工作环境需要较低的温度。

这时可以通过降温的方法减少污染源的产生，提高空气的清洁度。

风洞实验报告引言：风洞实验作为现代科技研究的重要手段之一，广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。

本报告将围绕风洞实验的原理、应用以及相关技术展开探讨，旨在加深对风洞实验的理解和应用。

一、风洞实验的原理风洞实验是通过利用风洞设备产生流速、温度和压力等环境条件，对模型进行真实环境仿真试验的一种方法。

其基本原理是利用气体流动力学的规律，使得实验模型暴露在所需风速的气流中，从而通过测量模型上的各种力和参数来分析其气动性能。

二、风洞实验的应用领域1.航空航天领域风洞实验在航空航天领域有着广泛的应用。

通过风洞实验，可以模拟不同飞行状态下的风载荷，评估飞机、火箭等载体的稳定性和安全性，在设计和改进新型飞行器时提供可靠的数据支撑。

2.汽车工程领域风洞实验在汽车工程领域同样具有重要意义。

通过对汽车模型在高速风场中的测试，可以优化车身外形设计，降低气动阻力，提高燃油效率。

此外，风洞实验还可用于汽车内部气流研究，如车内空调流场、风挡玻璃除雾等。

3.建筑工程领域在建筑工程领域，风洞实验可以帮助研究风荷载对建筑物结构产生的影响，以提高建筑物的抗风性能。

通过模拟真实的气流环境，可以评估建筑物在不同风速下的应力、应变分布情况，为工程设计和结构优化提供依据。

三、风洞实验技术1.气流控制技术气流控制技术是风洞实验中必备的关键技术之一。

通过对风洞内流场进行合理设计和调整，可以实现不同速度、湍流强度和均匀度的气流条件，以保证实验的准确性和可重复性。

2.试验模型制作技术试验模型制作技术对于风洞实验的结果具有重要影响。

模型的准确度和还原程度直接关系到实验数据的可靠性。

现如今，各类先进材料和加工技术的应用，使得模型制作更加精准和高效。

3.数据采集和分析技术风洞实验所得数据的采集和分析是判断实验成果的关键环节。

当前，数字化技术的快速发展为数据采集和分析提供了强有力的支持。

传感器、图像处理等先进技术的应用，使得实验数据获取更为精确和全面。

智能建筑中变风量空调系统室内气流组织的数值模拟和实验研究的开题报告一、研究背景近年来，随着建筑业的迅速发展和人们对舒适度的要求越来越高，智能建筑系统得到了广泛应用。

其中，变风量空调系统是智能建筑中的一种重要设备，能够根据不同室内环境条件自动控制风量，实现室内空气温度的稳定、舒适和节能。

然而，变风量空调系统在使用过程中仍存在一些问题，其中室内气流组织是一个重要的研究方向。

室内气流组织直接影响到室内环境的舒适度和空气质量，因此，对室内气流组织进行数值模拟和实验研究，对优化空调系统的设计和运行具有重要意义。

二、研究目的和内容本研究的目的是通过数值模拟和实验研究，探究变风量空调系统中室内气流组织的特点和影响因素，为优化空调系统的设计和运行提供理论与实践依据。

具体研究内容包括：1. 变风量空调系统的工作原理和控制方法。

2. 基于CFD软件对室内气流组织进行数值模拟，并分析不同风速、温度和湿度等因素对室内气流组织的影响。

3. 建立实验模型，采用烟雾实验等方法对室内气流组织进行实验研究，验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

4. 分析室内气流组织对室内环境舒适度和空气质量的影响，探讨优化空调系统的方法和方案。

三、研究意义1. 对变风量空调系统室内气流组织的研究，有助于提高空调系统的运行效率和能源利用率。

2. 通过优化空调系统的设计和运行，可以提高室内环境的舒适度和空气质量，对人们的健康和生活质量具有积极的影响。

3. 该研究为空调系统的改进和创新提供理论和实践基础，对智能建筑系统的优化具有重要意义。

四、研究方法和步骤本研究采用定量和定性相结合的方法，具体步骤如下：1. 文献综述：对变风量空调系统和室内气流组织的相关文献进行综述和研究，了解已有研究的方法、成果和不足。

2. CFD模拟：在建立数值模型的基础上，采用CFD软件对室内气流组织进行数值模拟，并分析不同影响因素对室内气流组织的影响。

3. 实验设计：根据数值模拟结果，设计室内气流组织的实验模型，采用烟雾实验等方法进行实验研究，验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

制冷空气流动场的数值模拟研究随着人们对生活品质的不断追求和环境保护意识的不断加强，空调等制冷设备的应用越来越广泛。

而对于这些设备，它们的运作需要有一个合理的流动场，在流动场的基础上，它们才能实现制冷、制热的目标。

本文将从数值模拟的角度，来对制冷空气流动场进行研究，分析其数值模拟方法和应用。

一、数值模拟方法的选择数值模拟技术已经成为制冷空气流动场研究领域的重要方法，其应用范围涵盖了各个领域。

而对于制冷空气流动场的数值模拟方法，我们可以选择计算流体力学（CFD）和有限元方法（FEM）。

1.1 计算流体力学（CFD）方法计算流体力学是利用数值方法和计算机模拟流体流动的技术，是解决制冷空气流动场问题的主要方法之一。

它可以通过求解Navier-Stokes方程和温度、压力等相关方程，来获得流场的信息。

数值模拟可以根据不同的实验条件和不同的模型，得到不同的结果。

此外，计算流体力学方法在模拟复杂流场时具有很大的优势，对于三维、非稳定、多相、多物种等流动问题，可以很好地应用。

1.2 有限元方法（FEM）有限元方法是一种数值解求解工程问题的方法。

在制冷空气流动场的模拟中，有限元方法的主要应用是求解流场中的温度场和压力场的分布情况。

有限元法的前提是对问题进行有限元离散化。

无论是在处理线性问题还是非线性问题上，有限元方法在精度和求解效率方面都比较优秀。

但是，FEM和CFD方法在涉及到失稳流动、相变、非牛顿流体等问题时效果并不理想，需要在实际问题中根据需要进行选择。

二、数值模拟应用在制冷空气流动场的研究中，数值模拟方法被广泛应用于热交换器、压缩机等设备部件的设计和研究。

而通过数值模拟可以得到气体在设备中的运动特征，继续得到气体的温度、压力、流速分布等参数，最终可以为设备的优化设计和工程实施提供参考。

2.1 热交换器制冷设备中的热交换器主要用于实现传热和传质。

在热交换器的设计中，数值模拟技术可以通过求解流场中的物理量，如温度场、压力场和速度场等信息，以及各种受力信息，来预测其行为。

风场中气体剪切混合传输的数值模拟研究风是一种非常重要的自然现象，它影响着地球上的生态环境、气象状态和人类生产生活等方面。

在风能利用中，风场的剪切混合传输过程是一个非常重要的研究领域。

本文将介绍风场中气体剪切混合传输的数值模拟研究。

一、风场剪切混合传输的研究意义风能是一种能源资源，它在可再生能源中占有重要地位。

风场的剪切混合传输是影响风能利用的重要因素之一。

在风能利用过程中，风机叶片的受力和噪声都与风场的剪切混合传输过程密切相关。

因此，对于风场剪切混合传输的研究具有重要的意义。

风场的剪切混合传输过程还与环境污染物的扩散和人类健康相关。

在城市空气质量改善方面，对城市区域风场剪切混合传输过程的研究能够帮助我们更好地了解污染物扩散的规律和运动方式。

在人类健康方面，对于城市区域风场剪切混合传输过程的研究能够更好地预测和处理大气污染问题，进而减少人类健康的损害。

二、数值模拟技术在风场剪切混合传输研究中的应用现代科学技术的发展，特别是计算机技术、数值模拟技术和实验技术等的快速发展，使得风场剪切混合传输的研究更加深入和细致。

数值模拟技术是风场剪切混合传输研究中重要的工具和方法之一。

数值模拟技术在风场剪切混合传输研究中的应用主要包括以下几个方面：1.数值模拟能够建立完整的风场模型数值模拟技术能够以计算机从未来风力机的模型出发，建立风场的数学模型。

通过这一模型，我们可以快速地分析和确定风场的运动规律和参数，进而研究风场剪切混合传输过程。

2.数值模拟能够确定精确的边界条件在风场剪切混合传输的数值模拟中，边界条件是非常重要的。

而数值模拟技术能够确定精确的边界条件。

在风机叶片的受力和噪声等方面，这种确定边界条件的方法能够有效地保证模拟结果的准确性。

3.数值模拟能够进行仿真实验数值模拟技术能够进行实时连续的物理仿真实验，这种仿真实验是真实物理实验的补充和延伸。

通过这种仿真实验，我们可以更加准确地了解物理过程和规律。

三、数值模拟在风场剪切混合传输研究中的进展随着数值模拟技术的不断发展，风场剪切混合传输的研究也取得了显著的进展。

使用有限元方法评价不同风道结构的通风效果发布时间：2022-10-13T07:54:03.255Z 来源：《科技新时代》2022年8期作者：王晓野[导读] 使用Ansys软件的有限元方法对不同风道结构的通风效果进行评价。

王晓野新疆金风科技股份有限公司新疆乌鲁木齐市 830000摘要：使用Ansys软件的有限元方法对不同风道结构的通风效果进行评价。

讨论的是流固耦合场中固定入流气压时，通过设计不同的风道结构，其通风效率受风道内局部湍流分布的影响。

关键字：有限元方法；流固耦合；湍流分布引言有限元方法已在设计施工各领域中大范围使用，主要用于建筑、机械制造、电子电磁及气液流场等项目工程设计的数值仿真验证。

本文主要涉及的是对风力发电机组内某段风道结构设计的通风效果的数值验证，是流固耦合场问题，同时考虑了流体和结构体特性，旨在使用数值仿真的方式提高分析效率，降低实装验证成本。

[1]1.求解耦合场问题以上是流固耦合分析所采用的基本控制方程，为便于分析，可建立控制方程的通用形式，再给定各参数及适当的初始条件和边界条件，统一求解。

由于同时求解流固的控制方程，不存在时间之后问题，所以直接解法在理论上非常先进和理想。

但是在实际应用中，直接解法很难将现有CFD和CSM技术真正结合到一起，同时考虑到同步求解的收敛难度和耗时问题，直接解法目前主要应用于：压电材料模拟等电磁-结构耦合和热-结构耦合等简单问题中，对流动和结构的耦合只能应用于一些非常简单的研究中。

本文采用的是流固耦合分离解法。

流固耦合的分离解法不需要耦合流固控制方程，是按设定顺序在同一求解器或不同的求解器中分别求解流体控制方程和固体控制方程，通过流固交界面交换传递流体域和固体域的计算结果。

待收敛达到要求后，进行下一刻的计算，依次求得最终结果。

分离解法有时间滞后性和耦合界面上的能量不完全守恒的缺点，但是这种方法的优点也很突出，可以最大化的利用已有计算流体力学和固体力学的方法和程序，对内存的需求也大幅降低，因此可以用来求解实际的大规模问题。

汽车空调箱内空气流动的数值模拟研究
郭莹;李钢
【期刊名称】《机电设备》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】建立了汽车空调箱的数学模型，与换热器的单体吹风实验结合，采用多
孔介质模型计算了空气在蒸发器与暖风芯体间的压力降。

通过分析换热器内部速度场、压力场，揭示了空气在空调箱内的流动特性。

结果表明：由于蒸发器迎风面积较大，蒸发器侧的压力损失不高，而在暖风芯体处，由于通道扩张不充分，芯体处的速度场不均匀，流体在箱体边缘发生了回流，降低了芯体的换热效能。

在出口处，存在较强涡流，是空调箱阻力的主要来源。

【总页数】3页(P78-80)
【作者】郭莹;李钢
【作者单位】上海德尔福汽车空调系统有限公司，上海 201204;上海德尔福汽车
空调系统有限公司，上海 201204
【正文语种】中文
【中图分类】TB657
【相关文献】
1.纸机干燥部稀油润滑油箱内油水分离效率数值模拟研究 [J], 韩鹏高;张锋
2.消声静压箱内空气流动特性及其优化设计的数值研究 [J], 张慧芳;沈志恒;马晋雄;张勇青;马越
3.汽车空调送风口的空气流动规律浅析 [J], 任诗发
4.空调箱内部结构对汽车空调系统性能影响的研究 [J], 郑国胜
5.整车罩壳内空气流动的数值模拟研究 [J], 丁铁新;林运;盛明星
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科技成果——建筑环境空气流动设计及仿真技术技术开发单位清华大学所属领域能源环境成果简介拥有一整套室内空气流动的模拟仿真技术以及通风空调系统内气溶胶污染物传播的模拟仿真技术，成果包括自主开发的三维计算流体力学软件和室内污染预测软件，具体包括：（1）采用先进的模型和算法及环境评价指标；（2）可对建筑环境的各类参数以及气溶胶颗粒分布进行全面设计和仿真；（3）针对性地解决建筑环境与设备工程典型流动和传热问题。

通风空调系统气溶胶污染物传播模拟软件PROBE-PM 应用说明根据设计与工艺要求，利用先进的计算模拟软件仿真模拟，解决当前建筑由于复杂化、大型化、多功能化、设计环境复杂所带来的设计难题。

以计算模拟优化的方式，大幅度降低由于设计不合理所带来的各方面影响及经济损失，如建筑用能过大、舒适性难以保证、医疗环境内传染病控制不利、室内空气品质低下等问题。

主要应用方向（1）建筑（尤其是高大空间建筑如体育馆、剧场等）通风设计；（2）工业和工艺环境内的通风（如工业通风、各类洁净室、传染性疾病通过空气传播的生物污染下的病房通风等）设计；（3）室内空气品质预测和设计；（4）建筑外环境设计（如住宅小区风环境设计、自然通风设计等）；（5）各类特殊空间热、湿环境仿真和设计（如列车、汽车等特殊空间）；（6）各类建筑设备性能仿真和设计（如冷藏柜、蓄热罐等）。

示例工程高大空间建筑环境设计医疗环境内传染病控制环境设计室内空气品质设计建筑外环境设计效益分析现状概况：（1）建筑趋于复杂化、大型化、多功能化，设计环境复杂，设计难度很大；（2）现有设计、分析手段相对滞后；（3）我国建筑建设项目处于高速发展期；（4）人民对建筑环境质量要求日益增高。

直接效益：（1）缩短设计周期；（2）大大节省设计费用；（3）节省建筑能耗；（4）提高建筑环境质量；（5）改善居者生活质量，创造节能、健康、舒适的建筑环境。

合作方式合作开发。

第1篇一、实验目的1. 了解和掌握模拟气流实验室的基本原理和操作方法。

2. 分析模拟气流在实验室环境中的分布和变化规律。

3. 评估模拟气流对实验室安全性能的影响。

4. 为实验室环境优化提供理论依据。

二、实验原理模拟气流实验室是一种模拟真实实验室环境的技术，通过模拟气流在实验室内的分布和变化，分析气流对实验室环境的影响。

实验中，采用泛美实验气流模拟测试平台，对实验室洁净度环境、气流组织、温度湿度环境进行模拟分析。

三、实验材料与设备1. 泛美实验气流模拟测试平台2. 高效送风口3. 排风口4. 安全柜（A2型，功率1800w）5. 温湿度传感器6. 压力传感器7. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 搭建模拟气流实验室：将泛美实验气流模拟测试平台放置于实验室中央，连接高效送风口、排风口、安全柜等设备。

2. 设置实验参数：预设场景中的安全柜为A2型，功率为1800w；高效送风口温度为20℃；初始温度为26℃。

3. 测量气流组织：在实验室A、B、C三个截面位置测量气流组织分布，分析送风口、排风口附近的气流流速。

4. 分析安全柜气流组织：在实验室安全柜附近取A、B两个截面，分析周边气流由四周到前窗操作口/由低到高定向均匀流动的情况。

5. 测量实验室温度：从A截面和B截面测量安全柜开启前后实验室温度变化。

6. 分析实验室压力梯度：在实验室压力取样，分析B截面压力梯度变化。

五、实验结果与分析1. 气流组织分析：A、B、C三个截面位置气流组织分布均匀稳定，送风口、排风口附近的气流流速相对较快。

安全柜附近周边气流由四周到前窗操作口/由低到高定向均匀流动，有效地防止生物危害物质的泄漏和扩散。

2. 温度分析：安全柜开启后，安全柜附近温度升高约为24℃，其他空间温度约为22℃。

送风处附近温度约为20-21℃，排风口附近温度约为22.5℃。

3. 压力梯度分析：B截面压力梯度为-25.4pa至-24.6pa，符合BSL-2实验室标准。

通风系统中的室内空气流动模拟研究1. 简介通风系统在建筑中起着至关重要的作用，它能够有效地排除室内空气中的污染物，保持室内空气的清新。

其中，室内空气的流动模拟研究是评价通风系统性能的关键。

本文将针对通风系统中的室内空气流动进行深入探讨，分析其原理、影响因素以及优化策略。

2. 室内空气流动原理在通风系统中，室内空气的流动主要受到气流动力学原理的影响。

通过通风口和排风口的设置，室内空气得以流动，形成气流循环。

气流的速度、方向和温度将对室内环境产生重要影响，因此需要进行模拟研究以优化通风系统设计。

3. 室内空气流动模拟方法为了准确地模拟室内空气流动，研究人员通常采用计算流体动力学（CFD）方法。

CFD可以模拟空气流动的速度、压力、温度等参数，帮助评估通风系统的性能。

通过建立数学模型和边界条件，可以进行精确的模拟分析，得出合理的结论。

4. 影响因素分析室内空气流动受到多种因素的影响，包括通风口的位置、数量、大小，室内布局结构，室内物体摆放等。

这些因素将影响气流的传播路径和速度，直接影响室内空气质量。

因此，在设计通风系统时需要考虑这些因素并进行模拟研究。

5. 优化策略探讨针对室内空气流动模拟分析结果，研究人员可以提出一些优化策略，以改善室内空气质量。

例如，通过调整通风口的位置和大小，优化气流的分布；通过增加气流循环设备，改善室内气流的均匀性；通过改变室内布局结构，减少气流阻力，提高通风效果等。

6. 实例分析通过实际案例的分析，可以更好地理解室内空气流动模拟研究的重要性。

例如，在某办公楼的通风系统中，由于通风口设置不当导致空气流动不畅，影响了员工的工作效率和健康。

通过模拟分析，发现调整通风口位置和增加排风口数量可以改善室内空气流动，从而提高室内环境质量。

7. 结论通风系统中的室内空气流动模拟研究对于提高室内环境质量具有重要意义。

通过分析气流动力学原理、采用CFD方法进行模拟分析、分析影响因素并提出优化策略，可以有效改善室内空气流动情况，保障人们的健康和舒适。

关于大呼吸道中空气流动的数值模拟大呼吸道中的空气流动是指呼吸道内气体的运动情况。

这是一个复杂的动力学过程，其中涉及到气体动力学、热力学和流体力学等方面的知识。

在进行数值模拟时，需要考虑到气体的密度、流速、压强、温度等参数的变化。

常用的数值模拟方法有有限差分法、有限元法和有限体积法等。

这些方法都是基于数学模型来描述气体流动的过程，并使用计算机进行数值计算，从而得出空气流动的物理量。

在数值模拟中，需要确定模拟区域的边界条件和初始条件。

边界条件是指气体流入或流出模拟区域时的流速、压强、温度等参数。

初始条件是指模拟区域内气体的初始分布情况。

这些参数都需要根据实际情况进行设定。

在模拟过程中，需要考虑到气体的动力学和热力学方程，以及流体力学的控制方程。

这些方程描述了气体流动的物理规律，并可以用来求解气体的流速、压强、温度等参数的变化。

通过数值模拟，可以得出大呼吸道中空气流动的时空分布情况，进一步探究其物理机制。

例如，可以研究呼吸道内气流的速度分布、温度分布、压强分布等情况，从而了解气流在呼吸道内传播的过程。

此外，还可以利用数值模拟来研究呼吸道内气流的湍流特性、振动特性等。

在医学方面，数值模拟可以帮助我们了解呼吸道疾病的
发生机制，并为设计治疗方案提供依据。

例如，可以研究哮喘患者呼吸道内气流的流动特性，从而为设计治疗方案提供依据。

总的来说，大呼吸道中空气流动是一个复杂的动力学过程，通过数值模拟可以更好地了解其物理机制，并为医学研究和治疗提供依据。

某重吊船机舱通风风道数值模拟及设计优化发布时间：2022-05-10T01:57:48.120Z 来源：《福光技术》2022年9期作者：魏冬亮刁海兵[导读] 本文针对目前重吊船机舱通风风道设计不合理，出现用户处所多风、少风和无风现象，采用Ansys Fluent软件对其进行数值模拟，具体分析出风口速度变化、压力变化、流量大小以及空气在流场内的流动状态的影响因子。

通过调整影响因子A、B、C，详细了解它们对流动阻力系数的具体影响，并提出局部优化设计方案，然后对机舱通风风道内的流动进行模拟分析，数值计算出各个优化后风道的流场分布、压力分布、进出口压力损失、出口平均流量大小，指出合理的风道优化设计方案，满足用户处所所需风量的需求。

魏冬亮刁海兵招商局金陵船舶（南京）有限公司江苏南京 210015摘要：本文针对目前重吊船机舱通风风道设计不合理，出现用户处所多风、少风和无风现象，采用Ansys Fluent软件对其进行数值模拟，具体分析出风口速度变化、压力变化、流量大小以及空气在流场内的流动状态的影响因子。

通过调整影响因子A、B、C，详细了解它们对流动阻力系数的具体影响，并提出局部优化设计方案，然后对机舱通风风道内的流动进行模拟分析，数值计算出各个优化后风道的流场分布、压力分布、进出口压力损失、出口平均流量大小，指出合理的风道优化设计方案，满足用户处所所需风量的需求。

本文的工作为重吊船机舱通风风道更为合理的设计打下基础，也为后期的降噪设计研究抛砖引玉。

关键词：重吊船，ANSYS，影响因子，流量，降噪0 引言随着船舶制造业及航运业的发展，节能型船舶的逐渐普及，人们越来越重视船上机器处所的工作环境[1]。

不管是人员还是机器设备的正常工作都需要合理的通风[2]。

因此，在船舶的设计过程中，通风系统的设计是非常重要的一个环节[3]。

全船通风的任务主要是根据具体舱室的通风要求及有关规范、规则和公约的要求，提供充足的空气量，为船上人员创造安全、舒适的工作环境和生活环境[4]。

文章编号:1671-3559(2005)03-0255-03收稿日期:2004-10-09基金项目:山东交通科技项目资助作者简介:林近山(1978-),男,山东寿光人,济南大学机械工程学院硕士生;马汝建(1956-),男,山东章丘人,济南大学机械工程学院教授,硕士生导师。

风机内空气流动仿真研究林近山,马汝建,赵　东,范　勇(济南大学机械工程学院,山东济南250022)摘　要:采用大型通用有限元分析软件ANSYS 对风机内的空气流动进行仿真分析,得到流体的速度、压力的分布图,并对风机出口处的速度场进行了数值模拟,为风机的优化设计提供了依据。

关键词:流体力学;流场;风机;有限元分析;ANSYS 中图分类号:O351.2文献标识码:A风机有着广泛的用途,现阶段人们对风机内的空气流动和出口处的流场分布情况还不是很清楚,因而无法为风机结构的合理设计、材料的选用及布流提供理论依据。

ANSYS 是一种融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型通用有限元软件,广泛应用于水利、铁路、汽车、造船、流体分析等工业领域,可在微机或工作站上运行,能够进行应力分析、热分析、流场分析、电磁场分析等多物理场分析及耦合分析,并且具有强大的前后处理功能。

ANSYS 的流场分析求解模块FLOTRAN 基于能量守恒、质量守恒和动量守恒,求解流场速度、压力、温度分布等参数。

利用ANSYS 软件对风机内和出口处的流场进行仿真分析,能够为风机结构的合理设计、材料的选用及布流提供理论依据。

下面通过对一个风机内的二维空气流动场的分析,显示ANSYS 在流体分析方面的强大功能。

1　流场的数学模型1.1　能量守恒方程在速度小于声速,流动不十分接近物面时,最简单形式的空气流动可定义为具有常密度和没有质点旋转的运动,这是运动空气的一个非常好的近似,伯努利(Bernoulli )方程给出了速度(v )和压力(p )的变化:p +12ρυ2=常数[1],其中p 是空气的静压,ρ是常值密度,而12ρυ2叫做动压,静压与动压之和为常数,满足能量守恒定律。