基于煙氣流動(dòng)分析軟件中使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證

我們現(xiàn)在將探索兩種使用 FDS 建模噴氣風(fēng)扇的方法：

• 速度補(bǔ)丁。
• 暖通空調(diào)管道。

在上篇中，我們對(duì)下游流動(dòng)進(jìn)行了快速背景回顧，包括 自由圓形射流的勢(shì)核和軸對(duì)稱衰減區(qū)域。在本節(jié)中，我們將重點(diǎn)介紹由 Giesen 等人測(cè)試的 Novenco 噴氣風(fēng)扇的建模。( vdGiesen et al. 2011 ): 與直徑290 mm、長(zhǎng)度2.6 m、排氣流量、排氣速度= = = 、容量。對(duì)于代表這種風(fēng)扇的流動(dòng)條件，上一篇發(fā)現(xiàn)需要 1 的網(wǎng)格大小才能獲得第一個(gè)合理準(zhǔn)確的結(jié)果。1.0 m³/s  18 m/s 59.1 ft/s 64.8 km/hr 40.2 miles/hr 21 N12.5 mm 5 m出口下游。不幸的是，即使使用多個(gè)網(wǎng)格，也無(wú)法用如此精細(xì)的網(wǎng)格模擬全尺寸停車(chē)場(chǎng)，因此在本節(jié)中，我們將研究替代方法。四川消防評(píng)估軟件

1. 射流風(fēng)扇的背景方程
上一篇中列出的 Kümmel 和 Baturin 方程都在下面繪制了初始空氣速度為 的方形0.25 m方形管道（等效直徑0.2821 m）18 m/s。正如下面將要討論的，Kummel 方程與=0.20與 Geiesen 等人測(cè)量的射流風(fēng)扇結(jié)果很好地匹配。

Baturin 還提供了有關(guān)不同射流的展開(kāi)角的數(shù)據(jù)。對(duì)于圓柱管α=29 deg和帶導(dǎo)向葉片的軸流風(fēng)機(jī)α= 44 deg. 計(jì)算出的射流直徑如圖 9所示。

 基于實(shí)驗(yàn)測(cè)量開(kāi)發(fā)了以下流動(dòng)夾帶表達(dá)式。

 
2. 射流風(fēng)扇融合研究
要模擬噴氣風(fēng)扇，我們將入口流耦合到出口，同時(shí)保留燃料、空氣和產(chǎn)品混合物。本次收斂研究中的射流風(fēng)扇很1 m長(zhǎng)，是一個(gè)有邊的方形管道=0.25 m和出口空氣速度18 m/s。這個(gè)測(cè)試問(wèn)題類似于第 2 章中的問(wèn)題，除了現(xiàn)在我們明確地對(duì)風(fēng)扇（不僅僅是通風(fēng)口）建模，并且中心線距離擴(kuò)展到10 m風(fēng)扇的下游。在0.5 m時(shí)間間隔，我們使用的設(shè)備來(lái)測(cè)量速度時(shí)程。http://sc.xfjcyq.com/

3. 速度補(bǔ)丁模型
在Velocity Patch Tutorial 中，風(fēng)扇由指定軸向 (X) 速度的區(qū)域表示。橫向（Y 和 Z）速度未定義。速度補(bǔ)丁方法在 FDS 中實(shí)施，作為一種近似夾帶噴水器流中空氣的方法。

速度補(bǔ)丁可以定義為帶有或不帶有圍繞補(bǔ)丁的護(hù)罩。護(hù)罩（由薄障礙物定義的中空管）改變了相鄰空氣被吸入速度塊的方式，并且還將氣流集中在護(hù)罩的軸向上。對(duì)于收斂性研究，我們探索了三種護(hù)罩配置：全長(zhǎng)護(hù)罩、短護(hù)罩（1/4 長(zhǎng)度）和無(wú)護(hù)罩。

4. 暖通空調(diào)型號(hào)
對(duì)于 HVAC 模型，我們使用了帶有通風(fēng)口的標(biāo)準(zhǔn) HVAC 管道和一個(gè)同時(shí)使用 HVAC 管道和下游護(hù)罩的管道。我們將 HVAC 管道縮短為0.5 m并添加一個(gè)空心護(hù)罩（類似于速度補(bǔ)丁護(hù)罩），該護(hù)罩在 HVAC 管道下游延伸，0.5 m以便 HVAC 管道加上護(hù)罩的長(zhǎng)度等于風(fēng)扇總長(zhǎng)度。

添加護(hù)罩的原因是為了確保出口流在軸向上。FDS 計(jì)算單元邊中心處的單元速度（交錯(cuò)網(wǎng)格）。HVAC 管道在通風(fēng)口處連接到網(wǎng)格，并且在接觸通風(fēng)口的單元表面上指定了通風(fēng)口處的流動(dòng)邊界條件。結(jié)果，流動(dòng)可以在通風(fēng)口下游的第一個(gè)單元中膨脹，從而降低軸向速度。這可以在第 2 章的收斂性研究中看到。護(hù)罩沿軸向保持出口流動(dòng)，確保在風(fēng)扇出口處保持一維軸向速度。

5. 收斂性研究結(jié)果
收斂研究中使用的兩個(gè)帶的網(wǎng)目尺寸125 mm，62.5 mm和31.25 mm。由于射流風(fēng)扇側(cè)為250 mm，因此它們對(duì)應(yīng)于每側(cè)2、4 和 8 個(gè)分區(qū)。

下圖顯示了帶有125 mm網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn) HVAC 模型的典型速度等值線。四川消防檢測(cè)設(shè)備

下圖顯示7.5 m了出口下游的測(cè)量速度。

HVAC 模型的結(jié)果如圖 15所示。對(duì)于沒(méi)有護(hù)罩的 HVAC 模型，我們可以看到出口處氣流的初始橫向膨脹（圖表中的藍(lán)線）。結(jié)果都顯示出比實(shí)驗(yàn)擬合更少的流動(dòng)夾帶，護(hù)罩模型的更細(xì)網(wǎng)格具有接近的匹配。

圖16顯示了使用速度補(bǔ)丁的射流風(fēng)扇模型收斂研究的中心線速度和流動(dòng)夾帶。對(duì)于中心線速度，所有結(jié)果都接近下游距離為 的實(shí)驗(yàn)擬合10 m。靠近射流風(fēng)扇出口，粗網(wǎng)格結(jié)果（= 125 mm= side/2）下沖中的數(shù)據(jù)，所述介質(zhì)嚙合結(jié)果（ =62.5 mm= side/4) 全罩或短罩使數(shù)據(jù)過(guò)沖，以及全罩的精細(xì)網(wǎng)格 ( =31.25 mm= side/8) 與實(shí)驗(yàn)擬合非常匹配。流動(dòng)夾帶結(jié)果表明，減少護(hù)罩會(huì)增加流量，在沒(méi)有護(hù)罩的情況下，夾帶的流量大于期望值。