沙漠環(huán)境模擬實驗室氣流組織研究.pdf

1、本文以沙漠環(huán)境模擬實驗室為研究對象，采用數(shù)值模擬與實驗研究相結合的方法，對實驗室模型實驗區(qū)流場的氣流組織進行了研究。
　　 首先按照實驗室尺寸與送、回風機尺寸使用三維CAD與GAMBIT軟件建立實驗室與風機計算模型。數(shù)值計算使用FLUENT軟件，采用k-ε雙方程紊流模型對所研究問題進行求解。在網(wǎng)格劃分時，為了精確描述實驗室內(nèi)部流場的分布情況，對日光模擬器下部風機出口與模型實驗區(qū)的網(wǎng)格進行加密處理。此外，在模擬和實驗中，通過改變?nèi)?/p>

2、光模擬器的高度與排熱罩的開啟狀況來研究其對模型實驗區(qū)流場的影響，通過改變風機轉(zhuǎn)速使模型實驗區(qū)滿足不同的實驗風速條件。同時，選取實驗室內(nèi)部特征截面進行布點測量，獲得速度場信息，并與模擬結果進行比較分析。
　　 數(shù)值模擬和實驗研究的結果表明:風機模型與實驗室模型藕合構成的數(shù)值計算模型可以更準確的用于對實驗室內(nèi)部流場的模擬。數(shù)值模擬中當調(diào)整送風機入口壓力為72.3Pa時，得到的氣流組織分布結果與實測結果基本吻合。送、回風風機轉(zhuǎn)速在10

3、0～
　　 300rpm變化時，由風機定子影響產(chǎn)生的氣流不均勻區(qū)域縱深分別為986～1023mm和542～583mm;當日光模擬器高度由1.5m變化到2.0m時，其下部的模型實驗區(qū)流場沒有明顯變化。日光模擬器排熱罩開啟時，其下部約300mm的范圍內(nèi)氣流流動受到排熱罩的影響呈現(xiàn)向上偏轉(zhuǎn)的趨勢。而模型實驗區(qū)位于這個范圍之外，故其流場基本未受影響。
　　 受送風風機出口氣流狀況的影響，出風口進深的一段區(qū)域流場均勻性不好。但并沒