盐水实验模型盐源入口湍流强化设计研究.pdf

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1、第35卷第5期、，ol-35No．5井冈山大学学报(自然科学版)2014年9月Sep．2014JournalofJinggangshanUniversity(NaturalScience)文章编号：1674-8085(2014)05—0001—05盐水实验模型盐源入口湍流强化设计研究宋天珩，张智力，朱鸣，王健(同济大学建筑设计研究所(集团)有限公司，上海200092)摘要：针对盐水实验盐源入口存在初始动量的问题，设计了盐源入口的湍流强化装置。通过计算的方法，确定不同热源强度下的盐源入口尺寸；采用CFD模拟的方法，利

2、用湍流强度和速度均匀性指标来确定湍流强化装置的设计构造，实现盐源注入口小动量和大湍流度的注入条件。实验结果表明，能有效地减小其初始动量问题，提高了盐水实验在模拟热源附近羽流发展的准确性。关键词：盐水模型实验；湍流强化；数值模拟；优化设计中图分类号：0357．5+4文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1674—8085．2014．05．001DESIGNRESEARCHoFTURBULENCEINTENSITYoFENTRANCEINSAr_BATHSCALEDMoDEL’SONGTian-heng，Z

3、HANGZhi．1i，ZHUMing，WANGJian(TongjiUniversityArchitecturalDesign(Group)Co．，Ltd，Shanghai200092，China)Abstract：nleiI1itialmomentumexistsintheentranceofsalt-bathmode1．SOwedesigntheturbulenceintensityofentrance．Throughthemethodofcalculation,thesizeofsaltsourceisobt

4、ainedindiferentheatsources．Furthermore，thestructureofturbulenceintensitydeviceiSdesignedbasedontheCFDsimulationmethod．Theturbulenceintensityandvelocityuniformityindexistwoindexestoselecttheoptimalstructure．Tlledevicecanachievethesinailmomentumandlargeturbulenc

5、eintheentranceofsaltsource．Theexpefimentshowsthatthemethodcanreducetheinitialmomentum,andimprovethesimulativeaccuracyofflumenearbytheheatsourceinsalt-bathscaledmode1．．Keywords：salt-bathmodel；turbulenceintensity；numericalsimulation；optimaldesign散【5]等多个领域。但是盐水流的

6、初始动量不为零导0前言致了模拟的误差问题。实际的火灾烟羽流是由浮力盐水模型实验是用清水中密度差流动模拟空驱动，初动量为零，这意味着模拟烟气羽流的盐水气中热分层浮力流动。盐水密度大于清水，热源温流也应是初动量为零的纯重力驱动流动，模拟方才度高于环境空气，只要两者的控制方程一致，两种准确。实际上，盐水注入有一定的初速度，初动量运动就可能实现相似【lJ。目前由于其具有真实直观、不为零，盐水注入清水后在重力和初始动量的共同节约费用和清洁环境等优点，已被成功地应用到室作用下运动。但从另一角度来看，烟气流动一般为内自然通风冈、

7、地铁车站通风【3】，以及火灾烟气扩湍流浮力羽流状态，这就要求盐水流也为湍流状收稿日期：2014一O4_15；修改日期：2014一o6一O8基金项目：上海市科委科技攻关项目(09dz1207704)作者简介：·宋天珩(1989一)，男，山东平原人，硕士生，主要从事室内空气品质及污染物扩散研究(E．mail：xf13sth@tjadd．com)；张智力(1977一)，男，重庆人，高级工程师，博士，主要从事室内空气品质和污染物扩散研究(E．mail：23zzl@tjad．corn)；朱鸣(1967-)。女，上海人，高级工

8、程师，硕士，主要从事火灾预警与防排烟技术研究．mail：51zm@tjadri．corn)；王健(1958一)，男，上海人，教授级高级工程师，硕士，主要从事火灾预警与防排烟技术研究(E．mail：wangiian@tjad．com)．2井冈山大学学报(自然科学版)态，这又要求盐水流的注入速度应足够大。为解决e／psC,ro(3)：一这一问题，目前一般是做近似