高層住宅廚房集中排油煙系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、隨著近年來全球頻繁出現(xiàn)的大氣污染現(xiàn)象，人們進一步認識到空氣污染物對人的巨大傷害，維護室內(nèi)空氣質(zhì)量的意識不斷增強。作為室內(nèi)空氣污染物主要來源的廚房，其油煙濃度的控制與排放受到越來越多的學(xué)者關(guān)注。而由于人口不斷向城市聚集和居住土地資源日趨緊缺的原因，高層住宅建筑成為如今城市主要居住建筑形式。高層住宅集中排油煙系統(tǒng)的運行性能，直接決定建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)的好壞，因此保障高層住宅集中排油煙系統(tǒng)正常、高效運行具有非常重要的意義。
　　本課題在國

2、內(nèi)外學(xué)者已取得研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論計算分析、CFD數(shù)值模擬和實驗測試等多種手段，主要研究了高層住宅廚房排油煙系統(tǒng)的流動特性以及相應(yīng)優(yōu)化方法。論文以典型的10層、20層、30層住宅集中排煙道作為研究對象，分析了排煙道管路特性、排煙動力特性、煙氣物性參數(shù)、導(dǎo)流局部構(gòu)件、排煙道豎向分區(qū)動力匹配等對集中排油煙系統(tǒng)排煙效果的影響，并提出了對應(yīng)的優(yōu)化措施。具體研究內(nèi)容及主要研究結(jié)論如下：
　　首先，研究了排煙道不同管路特性條件下集中排油

3、煙系統(tǒng)靜壓值和排煙量的變化規(guī)律；研究表明主排煙道橫截面積增大，排煙道靜壓整體下降，各層排煙量上升；當(dāng)主排煙道橫截面積一定時，支排煙管接入主排煙道的方式對排煙效果基本無影響。降低排煙道壁面絕對粗糙度和總排煙出口處局部阻力系數(shù)，可以明顯減小排煙系統(tǒng)的流動阻力。同時得到這些特性參數(shù)的變化只改變了排煙系統(tǒng)靜壓和排煙量的絕對大小，對它們的變化規(guī)律未產(chǎn)生影響，為后續(xù)分析提供了依據(jù)。
　　其次，研究排煙道系統(tǒng)的動力設(shè)備和煙氣介質(zhì)的物性參數(shù)對排煙

4、效果的影響；研究表明風(fēng)壓對流量的變化較敏感，即風(fēng)機性能曲線為“陡峭型”的排煙機更適合集中排油煙系統(tǒng)。同時對排煙道內(nèi)的煙氣進行理論計算，發(fā)現(xiàn)與煙氣流動相關(guān)的兩個物性參數(shù)——密度和粘度的值與空氣非常近似。在熱態(tài)運行工況條件下，排煙道內(nèi)外氣流溫度差引起的熱壓作用可成為系統(tǒng)附加動力，提升底部排煙量。
　　進而，研究了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集中3種局部導(dǎo)流構(gòu)件對排煙道效果的影響，并分析匯流三通局部阻力的影響因素和變化規(guī)律；通過對排煙道的靜壓、排煙量數(shù)據(jù)

5、和主、支排煙管局部阻力系數(shù)數(shù)據(jù)進行分析，得到局部構(gòu)件的設(shè)置降低了主管合流阻力，令排煙系統(tǒng)均勻性提升；但增大了支管匯流阻力，令支管排煙量減小。同時局部構(gòu)件造成的動靜壓轉(zhuǎn)化改變了局部壓力分布，提升了防竄煙能力。
　　再由排煙道上下部靜壓差較大的現(xiàn)狀對排煙道豎向動力匹配展開研究。集中排煙系統(tǒng)進行分層動力匹配后，可令系統(tǒng)內(nèi)所有排煙機在最不利工況下排煙量在300m3/h左右，同時排煙道內(nèi)靜壓最大降幅達40%，但缺點是每層排煙機型號不同。以分