基于ICEM建模Fluent数值模拟车间安全通风设计(4)

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1. 对所学专业知识进行总结，翻阅有关自然通风的书本，到图书馆查阅相关文献。

2. 对流体动力学基础有一定的了解，掌握计算机流体力学基本思想和理论，能够运用流体动力学的基本方程进行计算分析。

3. 根据所研究厂房的尺寸，使用ICEM建立准确的模型并划分网格，在Fluent软件中寻找合适的湍流模型，确定厂房内的热源，设定适合的边界条件，对该热源车间厂房进行数值模拟。

4. 对所研究的炼钢厂房，在其他条件不变的情况下，分别只改变进风口面积，排风天窗的面积和进风口风速，每改变一个条件制定一个方案，对各个方案下的速度场，温度场进行分析，得出正确的变化规律。

1.5总结

这是首次深入研究CFD技术，虽然有指导导师的耐心指点，可是还有很多地方做得不够好，比如在对模型的网格划分的时候，容易出现网格质量比较差的情况，网格导入Fluent出现问题，以及边界条件的设置问题，这些都在指导老师的指导下得以解决。在探究中发现了很多CFD技术的妙用，此技术方法可以在实际条件不允许的情况下，有效的模拟出各种环境下的有关于通风、除尘以及测量各种污染物浓度等等问题。在本文中，有效的利用CFD软件进行模拟带有热源的高大厂房的自然通风问题，这对我有很大的帮助。

本文所研究的对象为高大型的炼钢车间内部的气流流场，所以我们需要建立一个厂房的模型，由于车间形状的各式各样和内部摆设的各不相同，不可能建立出来各种各样形状的模型，而我们所要重点关注的只是厂房内有没有热源以及厂房内部工人的工作区域的空气参数，如温度、速度等。

2 钢铁厂房通风的基础理论与数值模拟方法文献综述

数值模拟实际上应该理解为用计算机来做实验。通过数值模拟，人们可以放心的做一些在现实生活中难以做到的实验，比如一些剧毒气体在室内的扩散情况，人们可以通过数值模拟方法简单清晰的看出气体在空气中流动情况，以及各种其他参数。总之数值模拟可以形象地再现流动情景，与做实验没有什么区别。

2.1 炼钢厂房通风的基础理论

CFD技术方法的基本思想可以归纳为：用一系列有限数量的离散点上的变量值的集合来代替，原来在时间域和空间域上连续的物理量的场，如速度场和温度场。在一定的原则和方式的基础上，建立出可以体现这些离散点上场变量之间的变化关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。CFD可以看作是在流体基本方程控制下对流体进行的数值模拟。通过这种数值模拟，我们可以比较简单的得到各种在复杂问题下的各类流场内各个位置上的基本物理，如速度、压力、温度和浓度等的分布情况。以及这些物理量随时间的变化情况，还可以根据所得出的物理量算出其他相关的其他物理量[17]。