风道压力分布
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1000MW机组冷一次风道数值模拟优化设计摘要:冷一次风道是电站系统中的关键结构,合理的布置可以实现优化流场、减少噪音,节省风机出力。
但由于现场位置所限,风机进出口风道经常出现急转弯头和异形件,如果设计不当则会产生较大的阻力甚至由于出现湍流而引起风道的震动,本文在某工程风道设计中,对风机出口段冷一次风道进行了数值模拟分析,通过对风道各零部件的对比选型,寻找了最优的零部件组合,从而实现了该风道的优化设计。
关键词:冷一次风道;数值模拟;设计1 概述风道是电厂的重要组成部分,分布广泛,其设计在电站设计中占有非常重要的地位。
风道的设计与选型应严格遵循dl/5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》[1]进行,合理选取风道的流速、截面。
但由于现场布置的局限,风道往往弯角较多,截面变化大,特别是冷一次风道,由于流动介质温度低,压力高,引起气流脉动的驻波频率较低,更容易发生湍流和振动[2]。
目前在火电厂锅炉及烟风道的设计中,已经有了数值模拟方面的应用[3,4],有些集中在整个烟风道的流量分配[5,6],还有一些则集中为某一个或两个异形件的阻力情况分析[7]。
但是在电厂烟风道的布置中,零件的选择与整个风道的流场是密不可分的,零件的选择一方面要考虑现场布置的要求,同时还要考虑不同零件组合时对流场的影响,因此烟风道的数值模拟设计需要综合考虑总体布置和零部件选择。
本文在某电厂2×1000mw机组的冷一次风道设计过程中,利用数值模拟的方法得到了该段风道内流场分布情况,使设计效果一目了然,同时通过风道中零部件的优化选型,选取最有利于流动的零件组合,实现风道内部较好的流场分布。
2 数学物理模型2.1几何模型本文以某电厂2×1000mw机组的一次风机出口段管道为模型,由于现场布置的局限,该段管道自风机出口,先后经过方圆节扩散段、90°弯头和直管段,整个风道截面变化大,流动较为复杂。
阿基米德风道原理阿基米德风道原理是基于阿基米德原理发展演化而来的一种流体力学原理。
它是在风道内流动的空气中产生速度和压力变化的原理。
阿基米德风道原理广泛应用于通风、空调、工业风机等领域,具有重要的指导意义和实际应用价值。
阿基米德风道原理的基本原理是:当气流通过风道时,会产生速度变化和压力变化。
根据连续性原理,当气流的速度增大时,其压力就会降低;相反,当气流的速度减小时,其压力就会增加。
利用这种原理,我们可以通过设计不同形状和尺寸的风道来实现对气流速度和压力的控制。
在通风和空调系统中,阿基米德风道原理被广泛应用于风道的设计和布局。
通过合理地设计风道的形状和尺寸,可以实现气流的均匀分布和顺畅流动,从而提高通风和空调系统的效果。
例如,在办公室的空调系统中,通过合理设计风道,可以使冷风充分覆盖整个办公区域,并保持适宜的温度和湿度,提供一个舒适的工作环境。
在工业风机的设计和制造中,阿基米德风道原理也发挥着重要的作用。
通过合理设计和布置风道,可以实现流体力学上的最佳效果,提高风机的风量、风压和能效。
例如,在煤矿井下,通过合理设计和布置风道,可以最大限度地提高通风效果,保证井下工人的安全作业。
总之,阿基米德风道原理是一种基于阿基米德原理的流体力学原理。
它可以用来控制气流的速度和压力,广泛应用于通风、空调、工业风机等领域。
合理地应用阿基米德风道原理,有助于提高系统效果,确保空气流动的顺畅和舒适。
因此,了解和掌握阿基米德风道原理对于相关领域的工程师和技术人员来说具有重要的指导意义。
风管漏风量及压力计算陆懋成摘要:本文指出了;以往计算刚性风管漏风率的不准确性,是因为未包含局部阻力位置对漏风率的影响,并重新定义了百米漏风率位置,应在风管的末端.还建立了分段计算漏风的方法,推导了两条漏风规律。
在巷道掘进及隧道地下工程中,普遍采用风管向施工工作面提供新鲜空气、排出有害气体和粉尘。
风管漏风量在相同的距离下有几倍甚至几十倍的差异,国内外都存在这种现象(1.2)。
这是由于目前对风管安装质量无统一公认的标准。
设计者对风管漏风量、风机工作压力无成熟的计算公式,致使管路通风造成巨大浪费。
在目前采用内燃机械进洞,无轨运输的长距离独头巷道中,问题尤为严重。
本文试图为准确计算风管漏风量及压力,建立一个衡量风管安装质量的标准。
一、现有风管漏风量及压力计算公式的问题目前计算风管漏风量及压力公式主要有以下几种:1. 以面米漏风率计算〔1,3〕:(1)式中 P100——百米漏风率;Q扇——风机风量(米3/秒);Q——有效风量(米3/秒);L——风管长度(米)。
从(1)式中看出,百米漏风率是指在L长度下,平均每一百米的漏风率。
而不同长度的风管压力沿风管的分布不同,总漏风率不等,百米漏风率也不等,因此(1)式只能用于同种风管,相同长度,局部阻力相似的管路中,具有很大的局限性。
2.日本高木英夫公式〔2〕(2)式中Q1——吸入风量;Q2——有效风量;x——风管长度;z——漏风特性指数。
作者同时把(2)算出的数值绘制成图1,把风管漏风程度分为9度,并建议风管漏风度在1~3的范围内,从图中可查得其漏风率远大于我国煤矿一般要求风管在200—500米时的百米漏风率不大于10%的要求。
公式(2)是将风管漏风因素简化后,根据理论建立的。
该文作者认为要正确估计风管漏风及压力是非常困难。
3.活洛宁公式:Qf=φQ0 (3)(4)式中Φ——漏风风量备用系数;Q0——风管末端风量Qf——风机风量;D——风管直径;R——风管全长摩阻系数;n——风管接头数目;K——相当于直径1米的风筒透风系数,值大小与风管连接质量有关,插接可取0.008~0.01,法兰盘连接用胶皮可取0.001~0.005。
排风风管风压计算公式在工业生产和建筑领域中,排风系统是非常重要的设备,它可以有效地排除室内的废气和污染物,保持室内空气的清洁和新鲜。
而排风风管的设计和计算是排风系统中的关键环节之一,其中风压的计算更是至关重要的一步。
本文将介绍排风风管风压的计算公式及其相关知识。
首先,我们需要了解一下排风系统中的一些基本概念。
风压是指气流对风管壁面的压力,是衡量风管内空气流动能力的重要参数。
在排风系统中,风压的计算可以帮助工程师确定风管的尺寸和风机的选型,从而保证系统的正常运行。
而排风风管的风压计算公式则是用来计算风管内的风压大小的重要工具。
排风风管的风压计算公式可以用以下公式表示:P = (V^2) / (2g)。
其中,P表示风压,单位为帕斯卡(Pa);V表示风速,单位为米/秒(m/s);g表示重力加速度,取9.81米/秒^2。
从这个公式可以看出,风压与风速的平方成正比,与重力加速度成反比。
这也意味着,当风速增大时,风压也会增大;而重力加速度增大时,风压则会减小。
因此,在排风系统的设计中,需要合理控制风速和重力加速度,以保证系统的正常运行。
在实际的工程设计中,排风风管的风压计算往往还需要考虑一些其他因素。
例如,风管的长度、形状、壁面粗糙度等都会对风压产生影响。
此时,我们可以使用以下修正公式来计算修正后的风压:P' = P f。
其中,P'表示修正后的风压,P表示原始风压,f表示修正系数。
修正系数f是一个与风管形状、壁面粗糙度等因素相关的参数,可以根据实际情况进行查表或计算得出。
除了风压的计算,排风系统的设计还需要考虑到风管的阻力损失。
风管的阻力损失是指风管内空气流动时受到的阻力,它会使风压产生损失,从而影响系统的正常运行。
在实际的工程设计中,我们通常会使用以下公式来计算风管的阻力损失:ΔP = Σ(f L V^2) / (2g D)。
其中,ΔP表示风管的阻力损失,单位为帕斯卡(Pa);Σ表示对所有的阻力损失进行求和;f表示阻力系数;L表示风管的长度,单位为米(m);V表示风速,单位为米/秒(m/s);g表示重力加速度,取9.81米/秒^2;D表示风管的直径,单位为米(m)。
UG在方舱空调风道设计中的应用刘明利王光辉魏勇亮刘建坤刘鹏飞刘明利上海航天电子技术研究所(上海201109)王光辉上海航天电子技术研究所(上海201109)魏勇亮上海航天电子技术研究所(上海201109)刘建坤上海航天电子技术研究所(上海201109)刘鹏飞上海航天电子技术研究所(上海201109)摘要以UG NX10软件为平台,利用三维不可压缩流体的k-ε湍流运动数学模型,对所设计的方舱空调风道气流流动过程进行仿真,并进行实验验证。
结果表明模型建立正确,仿真分析结论可靠,对缩短方舱空调风道设计周期、提高产品设计可靠性具有指导意义。
关键词UG;方舱;风道中图分类号:TN957文献标识码:ADOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2020.15.0260引言由于方舱基本都是在野外环境工作,为了获得符合人体感受的车内环境,必须对方舱内部进行空气温度调节。
整体外置式空调被越来越多的方舱广泛选用。
整体外置式空调通风系统是通过进风→回风的方式进行强迫通风。
冷空气经过空调出风口→风道→舱内→空调回风口,形成舱内空气循环,实现热交换。
风道布局由于受到舱内空间限制,形状往往不规则,风道内的气流流动也呈现不规则特性。
传统设计流程主要依赖经验已难以胜任,主要表现在:1)主观性大,设计师以往的工程经验决定了风道设计的优劣;2)工作量大、设计周期长,有时通过反复设计校核也得不到满意结果;3)局限性大,只能对某些位置的某些参数(如风压、风速)进行理论计算,无法得到整个流道的全局结果。
1基本理论风道中空气湍流流动数学模型如下:(1)连续方程(2)动量方程(3)k方程(4)ε方程其中:P为平均压力;k为动能;ε为耗散量;ρ为流体密度;v t为流体黏度,v t=Cμk2/ε,常数Cμ=0.09;X i、X j分别为X的i向量和j向量;U i、U j分别为i向量的气流速度和j向量的气流速度;常数C1=1.44,C2=1.92,σk=1.0,σε=1.3;。