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带热源工业厂的烟囱安装技术

采用 Realizable k-ε 模型模拟了带热源工业厂房的自然通风情况,通过与实验数据的对比,认为该模型在模拟自然通风时准确度较高。壁面附近采用标准壁面函数方法进行处理。鉴于壁面和热源之间存在辐射换热,在模型中还需要加上 DO 辐射模型。烟囱壁面物性参数根据混凝土选取。对流体物性采用 Boussinesq 假设。在网格划分时,对热源、出风口、进风口等处网格划分得较密,厂房内部网格稍稀。厂房矩形天窗部分由于几何形状不是很规则,采用四面体网格,其余部分采用六面体网格。在计算过程中,不断细化网格,最终得到的计算结果与网格划分无关。进出口边界设为压力为零的自由压力条件,以确保在模拟时通道内气流流动完全由热压推动。采用二阶迎风格式对方程进行离散,采用分离隐式求解器和 SIMPLEC 算法求解差分方程,利用FLUENT 6. 3 完成计算。厂房靠近底部窗口处呈负压,室外空气由左、右两侧进入厂房,在热源上方被加热,然后以热羽流形式向上流动并聚集于屋顶区域,造成屋顶处静压增大。热空气最后分别从左、右天窗处排出厂房,形成完整的自然通风循环。局部涡流对自然通风主流流动造成一定的阻碍作用。由于热源附近的空气受到加热而膨胀,密度小于周围环境,热空气以自然对流的形式向上运动形成上升热羽流。而紧贴热源上方处存在低压区域,由于左、右室外气流在汇集成上升气流的过程中,受到热源形状的影响而形成气流流动死角,造成热源上方小范围的负压区。

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