基于ICEM建模Fluent数值模拟车间安全通风设计(3)

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随着中国社会的进步，国民经济水平得到迅速的发展，人们的生活水平有了大幅度提高，如何提高企业生产效率又有了一个全新的课题，那就是如何创造一个舒适的室内作业环境。因为人口众多，我国被成为一个能源消耗很大的国家，和那些世界发达国家一样，都面临着全球的能源耗尽以及越来越严重的环境污染等危机。从1999年开始，欧盟各国联合开展了“健康行劝重点项目”，这个项目是一个为期4年的项目，组成的子题目有25个。这个项目以探索如何抵制对空调的依赖性作为重点，对传统的自然通风做出新的定义，试图找出一种新的调节方法，这个调节方法需要符合可持续发展理念、节能、健康 [2]。自然通风和机械通风相对比，给人带来的各种感官也不同，人们更乐意于接受自然通风。

自然通风是一种经济而且实用的通风方式，多应用于各类高大型的厂房车间。在存在大量余热余湿的车间，基本上都会采用自然通风方式。在高温当道的夏季，室外的气温通常都是很高的，车间内炼钢锅炉平台上散发的热量无法快速有效的排走，气温经常高到让工人无法忍受，而且经常会出现工人中暑甚至昏迷休克的现象。建筑内部的通风条件是决定了工人工作环境的好坏程度，工人工作环境又是工人是否健康、舒适的重要因素。它通过改变厂房内部的空气场，加快厂房内外的空气交换速度，可以对工人的生理和心理产生直接积极的影响。并通过对厂房内温度、湿度的影响而起到间接的影响作用。自然通风最基本的动力为风压和热压[3]。通常的作法为利用建筑物外表面的风压，利用室内的热压，以及风压与热压相结合的方法。

如今，在很多的新建楼房以及旧建筑改造项目上，自然通风的通风方式成为世界各个国家的优先考虑的通风方式。在我国民居的悠久的历史中，自然通风都有着很好的应用。在众多的中国民居中，其中具有代表性的是北京的四合院、西北地区的窑洞，对于自然通风技术的应用一直都非常重视，特别是长江以南地区[4]。在最近几年来，国家开始提倡建设绿色建筑，并且开展了绿色建筑及其基本模式。同时也在研究住宅区热物理环境等重点项目。与此同时，国内外的暖通空调设计兴起了一股新的潮流，充分利用当地气候条件，创造可接受的、节能环保的、健康的室内环境。然而，因为自然通风所具有的随机性和不稳定性，在一些特殊的时间段里是无法保证自然通风可以有效的通风降温，比如在室外无风或者风速很小的情况下，自然通风的效率将会降低到谷底。因此，现在的研究者主要在研究在最恶劣的环境下，如何才能最大程度的提高厂房自然通风的效率。

1.2 计算流体力学的研究背景及现状源:自*751~·论,文'网·www.751com.cn/

1.3 CFD技术的应用现状

1.4 本文研究内容

本文采用流体动力学CFD模拟软件，数值模拟方法，为研究合适的进风口面积、排风口面积以及进风口风速对厂房车间的通风效果，考虑到机械通风的能源消耗和经济环保情况，以及初期的投资和运营成本，本设计采用自然通风的形式，降低厂房车间里的温度，保证工人不会处于高温环境下工作。

本文根据自然通风的原理，研究带有热源高大炼钢厂房的自然通风问题。采用CFD研究方法对带有热源的车间在夏季自然通风条件下室内流场进行数值模拟。在其他条件不变的情况下，只改变一种对通风效率有影响建筑结构参数，而后通过模拟各个通风条件下的速度场、温度场，并对结果进行分析，总结出自然通风的变化规律，并对不同工况条件下厂房自然通风的影响规律进行比较和总结。其主要内容有：