ADPV冷射流对人体微环境的影响研究
发布时间：2023-02-22 18:03
近年来在钢铁冶炼、电子和其他制造业生产过程中,往往伴随着余热余湿及各种污染气体的发生,这使得操作人员处于恶劣的工作环境中,降低了工人的劳动生产率,严重地伤害到工人的身心健康。通常在比较高大的工业建筑中,对于操作岗位固定的情况,个性化送风不但能够降低能耗并且能够有效地控制并改善工人工作区的局部微环境。但是,在之前众多的个性化送风方式研究中,并没有充分的控制整个人体的微环境,只是对人体的某个或某几个部位的微环境进行控制。为了能够将人体微环境有效的改善,本课题小组提出一种新型的个性化送风方式(ADPV方式),在现有的对ADPV方式研究的基础上,本文运用实验和数值模拟的手段,研究了ADPV冷射流对人体微环境的影响,具体地,分别从送风速度、送风温度、热源强度、污染源形式及散发角度等多种因素影响下人体微环境的流场特性。首先,利用实验的手段来分析送风射流和人体羽流共同作用下的流场特性。结果表明,由于人体羽流的存在射流会向远离人体的方向偏转,通过增加送风速度,降低送风温度有利于降低人体热羽流对射流偏转的影响。采取数值模拟的手段分析了影响送风射流偏转和衰减的因素。分析不同人体羽流对射流所产生的浮升力与射...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 个性化送风系统的混合对流特性
1.2.2 个性化送风系统的热舒适性
1.2.3 个性化送风系统的可吸入空气质量研究
1.2.4 个性化送风系统的能量消耗研究
1.2.5 个性化送风系统结构的研究
1.3 本课题研究的主要内容和研究方法
2 ADPV冷射流作用下流场基本特性的实验研究
2.1 ADPV方式的介绍
2.2 实验内容与目标
2.3 实验装置
2.3.1 实验系统构成
2.3.2 实验仪器及测量方法
2.4 实验测试
2.4.1 实验测点布置
2.4.2 实验工况设置
2.4.3 实验步骤
2.5 实验结果与分析
2.6 本章小结
3 数值模拟方法及实验验证
3.1 引言
3.2 数值模拟方法
3.2.1 基本控制方程
3.2.2 湍流模型
3.2.3 数值模拟相关设置
3.2.4 离散格式和收敛问题
3.3 数值模拟方法的验证
3.3.1 物理模型
3.3.2 网格生成
3.3.3 网格无关性验证
3.3.4 有效性验证
3.4 本章小结
4 ADPV冷射流作用下流场基本特性的模拟研究
4.1 引言
4.2 物理模型与边界条件的设置
4.3 射流轴心的偏转特性
4.3.1 人体羽流对射流轴心偏转方向的影响
4.3.2 射流轴心偏转角度的影响因素分析
4.4 射流轴心的衰减
4.5 本章小结
5 强热源对ADPV方式作用下的人体微环境影响研究
5.1 引言
5.2 物理模型的建立与边界条件的设置
5.2.1 物理模型
5.2.2 湍流模型的选择
5.2.3 辐射模型的选择
5.2.4 边界条件的设置
5.2.5 具有强热源条件下个性化送风数值模拟的有效性验证
5.3 热源强度对流场特性的影响
5.3.1 热源强度对速度分布的影响
5.3.2 热源强度对温度分布的影响
5.4 热源强度对人体表面对流与辐射传热的影响
5.5 本章小结
6 污染源对ADPV方式作用下的人体微环境影响研究
6.1 引言
6.2 物理模型的建立与边界条件的设置
6.2.1 物理模型
6.2.2 湍流模型的选择
6.2.3 污染物模型的选择
6.2.4 边界条件的设置
6.2.5 具有污染源条件下个性化送风数值模拟的有效性验证
6.3 点源散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.3.1 浓度分布
6.3.2 呼吸区浓度
6.4 面源散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.5 全室散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3748034
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 个性化送风系统的混合对流特性
1.2.2 个性化送风系统的热舒适性
1.2.3 个性化送风系统的可吸入空气质量研究
1.2.4 个性化送风系统的能量消耗研究
1.2.5 个性化送风系统结构的研究
1.3 本课题研究的主要内容和研究方法
2 ADPV冷射流作用下流场基本特性的实验研究
2.1 ADPV方式的介绍
2.2 实验内容与目标
2.3 实验装置
2.3.1 实验系统构成
2.3.2 实验仪器及测量方法
2.4 实验测试
2.4.1 实验测点布置
2.4.2 实验工况设置
2.4.3 实验步骤
2.5 实验结果与分析
2.6 本章小结
3 数值模拟方法及实验验证
3.1 引言
3.2 数值模拟方法
3.2.1 基本控制方程
3.2.2 湍流模型
3.2.3 数值模拟相关设置
3.2.4 离散格式和收敛问题
3.3 数值模拟方法的验证
3.3.1 物理模型
3.3.2 网格生成
3.3.3 网格无关性验证
3.3.4 有效性验证
3.4 本章小结
4 ADPV冷射流作用下流场基本特性的模拟研究
4.1 引言
4.2 物理模型与边界条件的设置
4.3 射流轴心的偏转特性
4.3.1 人体羽流对射流轴心偏转方向的影响
4.3.2 射流轴心偏转角度的影响因素分析
4.4 射流轴心的衰减
4.5 本章小结
5 强热源对ADPV方式作用下的人体微环境影响研究
5.1 引言
5.2 物理模型的建立与边界条件的设置
5.2.1 物理模型
5.2.2 湍流模型的选择
5.2.3 辐射模型的选择
5.2.4 边界条件的设置
5.2.5 具有强热源条件下个性化送风数值模拟的有效性验证
5.3 热源强度对流场特性的影响
5.3.1 热源强度对速度分布的影响
5.3.2 热源强度对温度分布的影响
5.4 热源强度对人体表面对流与辐射传热的影响
5.5 本章小结
6 污染源对ADPV方式作用下的人体微环境影响研究
6.1 引言
6.2 物理模型的建立与边界条件的设置
6.2.1 物理模型
6.2.2 湍流模型的选择
6.2.3 污染物模型的选择
6.2.4 边界条件的设置
6.2.5 具有污染源条件下个性化送风数值模拟的有效性验证
6.3 点源散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.3.1 浓度分布
6.3.2 呼吸区浓度
6.4 面源散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.5 全室散发污染气体对ADPV方式的影响研究
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3748034
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3748034.html
