竖直通风管道内颗粒物沉积数值仿真研究.pdf

《竖直通风管道内颗粒物沉积数值仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第11期计算机仿真2016年11月文章编号：1006—9348(2016)11—0194—05竖直通风管道内颗粒物沉积数值仿真研究安朴艳。庄晨，胡德安(湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室，湖南长沙410082)摘要：针对颗粒物在通风管道内的沉积导致室内空气污染的问题，为了明确沉积颗粒的运动规律，采用湍流雷诺应力模型和拉格朗日随机轨道模型，对竖直通风管道内粒径为5—200p．m的颗粒运动和沉积特性进行了数值仿真，分析了风速、流动方向、重力和升力对颗粒沉积的影响。结果表明：对于粒径小于80p,m的颗粒，

2、风速越大沉积速度越小，流动方向、重力和升力对沉积影响极／ix；对于粒径大于80p,m的颗粒，风速对沉积速度影响较小，向下流的沉积速度大于向上流的，重力使沉积速度减小。升力使沉积速度增加。研究结果为管道清洗、颗粒沉积控制及提高室内空气品质提供了理论依据和参考。关键词：通风管道；颗粒物沉积；沉积速度；数值仿真中图分类号：TU834．6文献标识码：BNumericalSimulationofParticleDepositionintheVerticalVentilationDuctANPu—yan，ZHUANGChen，HUDe

3、—an(KeyLaboratoryofAdvancedDesignandSimulationTechnologyforSpecialEquipments，MinistryofEducation，HunanUniversity，HunanProvince，ChangshaHunan410082，China)ABSTRACT：Particledepositionoftheventilationductresultsinindoorairpollution．Thenumericalsimulationofparticlemoti

4、onanddepositionofparticlediameterfrom5斗mto2001_LmisinvestigatedbyReynoldsStressTransportModelcouplingwithLagrangianParticleRandomTrajectoryModelintheverticalventilationduct．Thedepositioniseffectedbyairvelocities，airflowdirection，gravityandliftforce．Theresultsshowt

5、hatforparticlediameterlessthan801山m，theparticledepositionvelocitydecreaseswithincreasingairvelocity．Flowdirection，gravityandliftforcehavelittleinfluenceontheparticledepositionvelocity．However，fortheparticlediametergreaterthan80txm，airve-locityhaslittleinfluenceont

6、heparticledepositionvelocity．Gravitymakesthedepositionvelocityincreased，andliftforcemakesthedepositionvelocitydecreased．Theresultsprovidetheoreticalbasisandreferenceforductclearness，controlofparticledepositionandimprovementofindoorairquality．KEYWORDS：Ventilationdu

7、ct；Particledeposition；Depositionvelocity；Numericalsimulation1引言通风与空调系统内的颗粒沉积会危害室内人员的健康，沉积在管道表面的颗粒物在适宜的温度和湿度条件下，会滋生大量的微生物和细菌，降低通风与空调系统的性能，并随着气流到达房间造成二次污染⋯。因此研究管道颗粒的运动规律和沉积特性，对管道清洗、颗粒沉积控制及提高室内空气品质具有重要意义。颗粒在通风管道内的沉积主要有实验研究、经验公式以及数值仿真三种方法。hu等人[2]通过实验研究了湍流中颗粒悬浮的沉积特性。Si

8、ppola[31研究了湍流中的颗粒沉积现象．但实验周期长、成本高，受实验条件和测试技术的限制。W00d【41和Fan等‘5]使用半经验公式计算了湍流颗粒在壁面基金项目：国家自然科学基金(11272118，11372106)收稿日期：2015—12—11修回日期：2016—0l-21．·-——194·--