布风管尾端封闭与渗透的纤维空气分布系统特征比较

摘要

纤维空气分布系统是一种由阻燃涤纶织物制成的、集空气传输与分配于一体的新型柔性送风末端，解决了传统通风系统带来的易积灰尘、送风不匀等难题，拥有送风均匀无吹风感、防凝露、易清洗及成本低等优点而应用于游泳馆、会议厅、大型超市等地方。如何根据室内要求设计合理的纤维空气分布系统布风管是通风领域工程需要解决的问题，包括布风管长度与半径、布风管形状、布风管送风类型等都要根据不同室内的要求进行设计。
　　首先，论文基于气体流动遵守质量守恒、动量守恒和能量守恒定律，建立了纤维空气分布系统的一种管径为0.11m，长度为8m的圆柱形、渗透型布风管的管内和纤维层内气体流动的控制方程，并根据纤维风管内和风管纤维层内气体的湍流流动，采用Fluent软件的标准κ-ε模型方程，通过有限体积法，对纤维风管内和风管纤维层内的气体流动的控制方程进行求解，得到尾端封闭与尾端渗透两个模型的流场压力分布、气流速度分布等。布风管壁面气流速度在距风管头端1m内均较大；尾端封闭布气流速度仅在布风管表面距风管头端1~7.5m基本稳定，而尾端渗透布气流速度在布风管表面距风管头端1~8m始终稳定在0.55~0.65m/s。
　　其次，论文实验比较了尾端封闭与尾端渗透二种渗透式布风管纤维层表面风速：尾端封闭的布风管纤维层表面风速最大值为0.94m/sec，最小值为0.12m/sec，一组实验测试值在上述风速范围内分布均匀；尾端渗透的布风管纤维层表面风速最大值为0.7m/sec，最小值为0.2m/sec，一组实验测试值基本分布在0.548~0.658m/sec。
　　最后，在理论和实验证明了尾端渗透的布风管送风均匀稳定的基础上，论文进一步尝试了将尾端渗透的布风管应用在1000m2养殖场的纤维空气分布系统，并进行设计：在满足无感吹风要求的布风管纤维层出风速度和养殖场送风需要、风机的送风机能，布风管直径宜小一些。

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第一章 绪论

1.1 纤维空气分布系统

1.2 纤维层孔径与孔隙率研究现状

1.3 多孔介质流体运动模拟研究现状

1.4 空气分布系统研究现状

1.5 本课题的研究意义及内容

第二章 纤维空气分布系统布风管的气体流动方程

2.1 流体动力学CFD简介

2.2 纤维空气分布系统布风管与气流控制方程

2.3 空气流动的数值模拟

2.4 控制方程的离散

2.5 本章小结

第三章 尾端封闭与渗透的布风管送风特征比较

3.1 纤维空气分布系统布风管的基本尺寸

3.2 纤维空气分布系统数学模型

3.3 模型网格划分

3.4 边界条件设置

3.5 计算参数设置

3.6 布风管气流速度的数值计算

3.7 布风管中心气流压力数值计算

3.8 二种布风管模型数值计算的风速比较

3.9 纤维空气分布系统布风管送风特征的实验

3.10 本章小结

第四章 1000m2养殖场的纤维空气分布系统布风管设计

4.1 1000m2养殖场基本数据

4.2 布风管的送风特征比较

4.3 本章小结

第五章 研究结论与展望

5.1 研究结论

5.2 研究展望

参考文献

攻读学位论文期间的研究成果

致谢