液態(tài)顆粒物群蒸發(fā)運(yùn)動特性與控制方法研究.pdf

1、工業(yè)建筑室內(nèi)生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的大量液態(tài)顆粒物如果得不到有效的控制，一旦擴(kuò)散到工作環(huán)境，可能會對工人、環(huán)境和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生巨大的危害。局部通風(fēng)系統(tǒng)是目前控制生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的液態(tài)顆粒物的主要手段。在現(xiàn)行的關(guān)于通風(fēng)技術(shù)原理和方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高通風(fēng)系統(tǒng)的控制效果、降低通風(fēng)系統(tǒng)能耗，需要從液態(tài)顆粒群特性以及新評價(jià)指標(biāo)體系的角度加以改善和提高。因此，在分析液態(tài)顆粒群自身的遷移特性基礎(chǔ)上，結(jié)合新的評價(jià)體系來研究局部通風(fēng)系統(tǒng)對工業(yè)建筑室

2、內(nèi)散發(fā)的液態(tài)顆粒群的控制效果，對于實(shí)現(xiàn)通風(fēng)技術(shù)精細(xì)化設(shè)計(jì)以及合理、高效運(yùn)行有重要的指導(dǎo)意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴蒸發(fā)作用導(dǎo)致液態(tài)顆粒物受力處于動態(tài)的變化過程中，對于液態(tài)顆粒物的運(yùn)動起到了非常重要的作用。影響液滴蒸發(fā)速度的因素眾多，因而找出影響液態(tài)顆粒物蒸發(fā)的主要因素對于有效地分析液態(tài)顆粒物的遷移特性有指導(dǎo)意義。分析了液態(tài)顆粒物種類對于其蒸發(fā)速度的影響。針對液態(tài)顆粒物為水滴這一蒸發(fā)最為顯著的情況，完成了蒸發(fā)速度的敏感性分析，

3、得到影響單個(gè)液滴在建筑環(huán)境中蒸發(fā)速度的主要因素，從而明晰了研究工業(yè)建筑室內(nèi)液態(tài)顆粒物的蒸發(fā)和運(yùn)動規(guī)律時(shí)影響因素的選擇。⑵研究了工業(yè)建筑室內(nèi)敞口槽散發(fā)出來的液態(tài)顆粒群的蒸發(fā)和運(yùn)動特性。分析了同一時(shí)刻從槽面散發(fā)的單分散液滴群的個(gè)數(shù)、直徑和運(yùn)動速度變化，得到了不同初始粒徑下，單分散液滴群蒸發(fā)運(yùn)動過程中液滴直徑和速度的動態(tài)分布規(guī)律。對比了初始粒徑和環(huán)境相對濕度這兩個(gè)因素對于液滴群蒸發(fā)和運(yùn)動影響的差異。研究結(jié)果為采用通風(fēng)系統(tǒng)對液態(tài)顆粒物進(jìn)行控制提

4、供了指導(dǎo)意義。⑶基于上部吸氣罩對于從槽面散發(fā)出來的單分散液滴群的控制方法，分析了單次散發(fā)液態(tài)顆粒物和連續(xù)散發(fā)液態(tài)顆粒物時(shí)，初始粒徑及排風(fēng)速度對液態(tài)顆粒物的控制效果的影響規(guī)律，以及計(jì)算域中液滴顆粒物個(gè)數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律。針對空間動態(tài)累計(jì)顆粒物控制效果評價(jià)，提出顆粒物空間個(gè)數(shù)比指標(biāo)，用于評價(jià)通風(fēng)系統(tǒng)對于顆粒物的控制效果。⑷為了限制排風(fēng)罩匯流場的作用范圍、延長排風(fēng)罩控制距離，搭建了氣幕式排風(fēng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，研究了氣幕式排風(fēng)罩的流場特性，獲得了射流

5、能夠形成風(fēng)幕的條件，得到了射流能夠形成屏蔽風(fēng)幕后匯流場的軸心速度特性和分布以及其對液態(tài)顆粒物的控制效果。研究還發(fā)現(xiàn)在送回風(fēng)口之間增加擋板可以明顯地的提高排風(fēng)罩對于液態(tài)顆粒物的控制效果。⑸研究了非受限條件下圓形排風(fēng)口產(chǎn)生的匯流場在射流與吸氣流夾角θ改變時(shí)的流場特性，得到了能夠形成穩(wěn)定風(fēng)幕的θ范圍，并定量化地分析了軸心速度衰減規(guī)律及匯流場的控制范圍，擬合出了相應(yīng)的計(jì)算式。同時(shí)，分析了蒸發(fā)作用對于射流作用下排風(fēng)罩對不同初始粒徑液態(tài)顆粒物控制效