Ilmanvaihdon mallinnus

Suunnittelussa tuotantolaitosten ja ainutlaatuisia esineitä on oltava täysin perusteltua liittyvät kysymykset tarjoamalla ilmanlaadun ja normalisoitu parametrien mikroilmaston. Ilmanvaihdon ja ilmastointilaitteiden valmistuksen, asennuksen ja käytön korkea hinta huomioon ottaen teknisten laskelmien laatu kärsii lisääntyneistä vaatimuksista. Järkevien suunnitteluratkaisujen valinnassa ilmanvaihtoa varten on tarpeen analysoida tilannetta kokonaisuutena, so. Määritä sisätiloissa ja ilmakehässä esiintyvien dynaamisten prosessien tilasuhde. Tehokkuuden arvioimiseksi ilmanvaihdon, joka riippuu paitsi ilman määrää huoneeseen, mutta myös antoi piiri ilman jakautuminen ja pitoisuus haitallisten aineiden ulkoilmaa ilmanottoaukon järjestely tarkkuudella.

Artikkelin tarkoitus - analyyttisten riippuvuuksien käyttö, jolla haitallisten päästöjen määrä lasketaan, mitataan kanavien, ilmakanavien, kaivosten ja ilmankäsittelymenetelmän jne. mitat jne. On suositeltavaa käyttää ohjelmistotuotteita "Potok" "VSV" -moduulilla. Alustavien tietojen valmistelussa on oltava suunniteltujen ilmanvaihtojärjestelmien mallit, jotka ilmaisevat kappaleiden pituuden ja ilmavirran päätyosissa. Laskennan tulodata on kuvaus ilmanvaihtojärjestelmistä ja sille asetetuista vaatimuksista. Matemaattisen mallinnuksen avulla ratkaistaan ​​seuraavat kysymykset:

  • optisten vaihtoehtojen valinta ilman syöttämiseksi ja poistamiseksi;
  • mikroilmaparametrien jakautuminen huoneen tilavuuden mukaan;
  • Rakennuksen aerodynaamisen tilan arviointi;
  • ilmanvaihtoa ja ilmanpoistoa varten.

Nopeuden, paineen, lämpötilan, huoneen pitoisuuksien ja ilmakehän muodot muodostuvat monien tekijöiden vaikutuksesta, jotka kokonaisuudessaan otetaan huomioon tekniikan laskentamenetelmissä melko vaikeasti ilman tietokoneen käyttöä.

Matemaattisen mallinnuksen soveltaminen ilmanvaihdon ja aerodynamiikan ongelmiin perustuu Navier-Stokesin yhtälöjärjestelmän ratkaisuun.

Turbulenttien virtausten mallintamiseksi on välttämätöntä ratkaista joukkojen säilyttämisen ja Reynolds-yhtälöiden järjestelmä (momenttiensuojelu):

Jännitensensori ilmaistaan ​​seuraavasti:

jossa sij - kanta-nopeustensori; δij - tensori, joka aiheutuu turbulenssin esiintymisestä.

Lisätietoja lämpötila-kentistä T ja pitoisuus kanssa järjestelmää täydennetään seuraavilla yhtälöillä:

lämmön yhtälö

passiivisen epäpuhtauden säilytysyhtälö kanssa

Turbulenssin peruskerroin Kemäkset määritetään yhtälöjärjestelmällä:

jossa Kf - tausta turbulenssi kerroin, Kf = 1-15 m 2 / s; ε = 0,1 - 04;

Turbulenssikertoimet määritetään yhtälöillä:

Avoimella alueella, jossa on pieni hajotus, arvo Kz määritetään yhtälöllä:

Avoimessa tilassa tuulen nopeusprofiili ei muutu, ts.

Tuntematonta stratifikaatiota ilmakehästä avoimella alueella voidaan määrittää tuulen nopeusprofiili:

jossa z0 - määritetty korkeus (sääasennuksen korkeus); U0 - tuulen nopeus korkeudessa z0; B = 0,15.

Ehtona (10) paikallisen Richardson-kriteerin ri määritellään seuraavasti:

Yhtälö (9) erotetaan, yhtälöt (7) ja (8) yhtyvät Kemäkset

Tasaa yhtälö (12) järjestelmän (6) yhtälöihin. Tuloksena olevassa yhtälössä korvataan (11) ja (9), lopullisessa muodossa saadaan yhtälöjärjestelmä:

Boussinesqin ideoiden seuraavaa sykkivää termiä esitetään muodossa:

jossa μT - turbulentti viskositeetti, kun taas lisäsopimukset energiansiirtoyhtälöissä ja epäpuhtauskomponenteissa mallinnetaan seuraavasti:

Yhtälöjärjestelmän sulkeminen tapahtuu jollakin alla kuvatuista turbulenssimalleista.

Ilmanvaihtokäytännössä tutkittujen turbulenttien virtausten kannalta on tarkoituksenmukaista käyttää joko Boussinesq-hypoteesia tiheyden muutosten pienenä tai ns. Hypo-äänen approksimaatiota. Reynoldin jännitysten oletetaan olevan verrannollisia ajan keskiarvoon laskettuihin kannanopeuksiin. Turbulentti viskositeettikerroin otetaan käyttöön, tämä käsite ilmaistaan ​​seuraavasti:

Tehollisen viskositeetin kerroin lasketaan molekyyli- ja turbulenttikertoimien summana:

"Hypersonic" -lähestyminen olettaa ratkaisun yhdessä edellä olevien yhtälöiden kanssa ideaalisen kaasun seisomaan yhtälöön:

jossa p - paine ympäristöön; R - kaasun vakio.

Tarkempien laskelmien osalta epäpuhtauksien tiheys voidaan määrittää muunnetulla van der Waals -yhtälöllä todellisiin kaasuihin ja höyryihin

jossa vakiot N ja M - otettava huomioon kaasu- tai höyrymolekyylien yhdistäminen / hajottaminen; ja - ottaa huomioon muun vuorovaikutuksen; b' - ottaen huomioon kaasumolekyylien koon; υ = 1 / ρ.

Erottaessa yhtälöstä (12) paine R ja erottelemalla sen tilavuus (termodynaamisen stabiilisuuden huomioon ottaminen), saadaan seuraava suhde:

Tämä lähestymistapa antaa meille mahdollisuuden vähentää huomattavasti laskenta-aikaa verrattuna tilanteeseen, jossa täydellisiä yhtälöitä käytetään puristettavalla kaasulla vähentämättä tulosten tarkkuutta. Edellä oleviin yhtälöihin ei ole analyyttistä ratkaisua. Tässä yhteydessä käytetään numeerisia menetelmiä.

Skalaarisen aineen siirtämiseen turbulenttisella virtauksella aiheutuvien ilmanvaihdon ongelmien ratkaisemiseksi fysikaalisissa prosesseissa käytetään differentiaaliyhtälöiden ratkaisemisessa halkaisujärjestelmää. Jakamisen periaatteiden mukaan skalaarisen aineen hydrodynaami- sen yhtälöiden ja konvektiota diffuusiinkin kuljetusten äärellinen-ero-integraatio kussakin vaiheessa ajanhetkellä ΔT toteutetaan kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa lasketaan hydrodynaamiset parametrit. Toisessa vaiheessa diffuusioyhtälöt ratkaistaan ​​laskettujen hydrodynaamisten kenttien perusteella.

Lämmönsiirron vaikutus ilmanopeuskentän muodostumiseen otetaan huomioon Boussinesq-approksimaatiossa: ylimääräinen termi lisätään nopeuden pystysuoraan komponenttiin liikkeen yhtälöön ottaen huomioon kelluntavoimat.

Neljä lähestymistapaa tunnetaan turbulenttisen nesteen liikkeen ongelmien ratkaisemiseksi:

  • suora simulointi "DNS" (ratkaisu ei-staattisten Navier-Stokesin yhtälöihin);
  • keskimääräisten Reynolds-yhtälöiden "RANS" ratkaisu, jonka järjestelmä ei kuitenkaan ole suljettu ja tarvitsee lisää sulkemissuhteita;
  • suurten pyörteiden menetelmä «LES", joka perustuu ei-staattisten Navier-Stokes -yhtälöiden ratkaisuun, jossa on sublattice scale vortices parametrisointi;
  • menetelmä "DES", joka on kahden menetelmän yhdistelmä: irrallisten virtojen vyöhykkeellä "LES" ja "tasaisen" virtauksen alueella - "RANS".

Herkkyys saavutettujen tulosten tarkkuuden kannalta on epäilemättä suoran numeerisen simuloinnin menetelmä. Tällä hetkellä tietotekniikan mahdollisuudet eivät kuitenkaan vielä anna meille mahdollisuutta ratkaista ongelmia todellisen geometrian ja numeroiden kanssa re, ja kaikentyyppisten pyörteiden resoluutiolla. Siksi, kun ratkaistaan ​​monenlaisia ​​teknisiä ongelmia, käytetään numeerisia ratkaisuja Reynolds-yhtälöistä.

Hyväksyttyjä paketteja, kuten "STAR-CD", "FLUENT" tai "ANSYS / FLOTRAN", on nyt käytetty onnistuneesti ilmanvaihto-tehtävien simulointiin. Kun asianmukaisesti formuloitu tavoite ja järkevä algoritmi ratkaista tuloksena tilavuuden perusteella on mahdollista suunnitteluvaiheessa valita paras vaihtoehto, mutta tekee laskelmat näistä ohjelmista edellyttää riittävää valmistamiseksi ja niiden väärä käyttö voi johtaa virheellisiin tuloksiin.

"Perusvaihtoehtona" voidaan tarkastella yleisesti hyväksyttyjen tasapainon laskentamenetelmien tuloksia, joiden avulla voimme vertailla tarkasteltavan ongelman ominaispiirteitä.

Yksi tärkeimmistä hetkistä, kun käytetään universaalisia ohjelmistojärjestelmiä ilmanvaihdon ongelmien ratkaisemiseksi, on turbulenssimallin valinta. Tähän mennessä tunnetaan suuri joukko erilaisia ​​turbulenssimalleja, joita käytetään Reynoldsin yhtälöiden sulkemiseen. Turbulenssimallit luokitellaan turbulenssiominaisuuksien parametrien lukumäärän mukaan, yhden parametrin, kahden ja kolmen parametrin mukaan.

Useimmat turbulenssimalleilla, joka tapauksessa, käyttäen "hypoteesi lokalisointi mekanismi turbulentti siirto" mekanismi, jonka mukaan turbulentti kuljetus vauhti on täysin määritetään paikallinen johdannainen keskinopeus ja fysikaaliset ominaisuudet nesteen. Prosessien vaikutukset ovat kaukana tarkasteltavana olevasta kohdasta, tämä hypoteesi ei ota huomioon.

Yksinkertaisimmat ovat yksittäisparaattimallit, joissa käytetään pyörteistä viskositeettia "nT", Ja turbulenssin oletetaan olevan isotrooppinen. Mallin muutettu versio "nT-92 "suositellaan suihkun ja irrotettujen virtausten mallinnukseen. Hyvästä sopimuksesta kokeiden tuloksiin antaa myös yksiparametrinen malli "S-A" (Spalart-Almarasa), joka sisältää määrän kuljetussyötteen.

Yksittäisten liikenneyhtälöiden puuttuminen johtuu siitä, että ne eivät sisällä tietoja turbulenssin mittakaavan jakautumisesta L. Määrällä L Siirtymisen vaikuttamisprosessit, turbulenssinmuodostusmuodot, myrskyisä energian vaikutus. Yleinen riippuvuus määritettäessä L ei ole olemassa. Yhtälö turbulenssin mittakaavassa L usein se on juuri yhtälö, joka määrittää mallin tarkkuuden ja sen soveltuvuuden kentän. Yleensä näiden mallien soveltamisala rajoittuu suhteellisen yksinkertaisiin leikkausvirtauksiin.

Kahdessa parametrisessä mallissa turbulenssin laajuuden lisäksi L, Toisena parametrina on pyörreenergian haihtumisnopeus. Tällaisia ​​malleja käytetään useimmiten nykyaikaisessa laskennallisessa käytännössä ja niissä on yhtälöjä energian siirron turbulenssista ja energian hajoamisesta.

Tunnettu malli, joka sisältää yhtälöt turbulenssin energian kuljettamiseen K ja turbulenttisen energian hajoamisnopeus. Mallit "K-e "voidaan käyttää sekä seinävirtauksille että monimutkaisemmille irrotetuille virroille.

Kaksiparametrista mallia käytetään matala- ja korkealaatuisessa versiossa. Ensimmäisessä menetelmässä otetaan suoraan huomioon molekyyli- ja turbulenssikuljetuksen vuorovaikutuksen mekanismi kiinteän pinnan lähellä. Korkea renno -versiossa pyörteisen liikenteen mekanismi kiinteän reunan lähellä on kuvattu erityisillä seinätoiminnoilla, jotka liittävät virtausparametrit etäisyyteen seinään.

Tällä hetkellä lupaavimpia malleja ovat SSG ja Gibson-Launder -mallit, joissa käytetään Reynoldsin turbulenttisen stressitensorin ja keskimääräisten kannanopeuksien tensorin välistä epälineaarista suhdetta. Niitä kehitettiin parantamaan erotusvirtojen ennustamista. Koska ne laskevat kaikkien tensorien komponenttien, ne vaativat suuria tietokonevaroja verrattuna kahden parametrin malleihin.

Monimutkaisten irtoamisvirtojen osalta havaittiin joitain etuja, kun käytettiin yksiparametrisia malleja "nT-92 "," S-A "virtaparametrien ennustamiseen ja laskentanopeuteen verrattuna kaksiparametrisiin malleihin.

Esimerkiksi "STAR-CD" -ohjelmassa käytetään mallien "k-e », Spalart - Almarasa,« SSG »,« Gibson-Launder »sekä suurten vorteksien« LES »menetelmä ja menetelmä« DES ». Jälkimmäiset kaksi menetelmää soveltuvat paremmin ilmiön liikkeen laskemiseen monimutkaisessa geometriassa, jossa syntyy useita irrallisia pyörrealueita, mutta ne edellyttävät suuria laskennallisia resursseja.

Laskennan tulokset riippuvat merkittävästi lasketun verkon valinnasta. Tällä hetkellä erityisohjelmia käytetään verkkojen rakentamiseen. Ristikkosoluilla voi olla erilaisia ​​muotoja ja kokoja, jotka soveltuvat parhaiten tiettyyn tehtävään. Yksinkertaisin verkko on silloin, kun solut ovat samat ja niissä on kuutiomainen tai suorakulmainen muoto. Yleiskäyttöiset tietojenkäsittelyohjelmat, joita käytetään nykyisin teknisissä käytännöissä, auttavat sinua tekemään mielivaltaisia ​​rakenteettomia verkkoja.

Ilmanvaihtotehtävien numeerisen simuloinnin suorittamiseksi on tarpeen asettaa raja ja alkutilat, ts. riippuvien muuttujien arvot tai niiden normaalit gradientit laskennallisen domeenin rajoissa.

Tehtävä, jossa tutkittavan kohteen geometriset piirteet ovat riittävän tarkkoja. Näihin tarkoituksiin voit suositella 3D-mallien rakentamista sellaisiin paketteihin kuin "SolidWorks", "Pro / Engeneer", "NX Nastran". Laskentaverkon rakentamisessa solujen lukumäärää valitaan niin, että saadaan luotettava ratkaisu, jolla on vähimmäislaskenta-aika. Valitse yksi puolipyspektiivisistä turbulenssimalleista, jotka ovat tehokkaimpia kyseiselle hetkelle.

Vuonna johtopäätös että on ymmärrettävä hyvin prosessien laadullinen näkökohta, jotta ongelman raja-olosuhteet voidaan oikein muotoilla ja arvioida tulosten luotettavuus. Ilmanvaihtopäästöjen simulointi kohteiden suunnitteluvaiheessa voidaan pitää yhtenä tietomallinnuksen näkökulmasta, jolla pyritään varmistamaan laitoksen ympäristönsuojelu.

arvioijat:

  • Volikov Anatoly Nikolaevich, Teknillisten tieteiden tohtori, Lämpö- ja kaasuntuotannon osaston professori, FGBOU VPOU "SPBGASU", Pietari.
  • Polushkin Vitaly Ivanovich, Teknillinen tiedekunta, professori, Lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmasto-osaston professori, FGBOU VPO "SPbGASU", Pietari.

Manuaalinen tehokas ilmanvaihto (työskentelyversio)

ABOK-lehden loppuun on julkaistu käyttöturvallisuussuunnitelmaa käsittelevän käsikirjan julkaisu, jota kehitetään parhaillaan Euroopan lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastojärjestöjen (REHVA) liitto.

Lehden aikaisemmissa numeroissa on julkaistu lehden "Mikä on tehokas ilmanvaihto", "Tyypilliset epäpuhtaudet ja niiden jakelu ilmastoiduissa tiloissa", "Tuuletusjärjestelmien suorituskykyindikaattorit" ja "Ilmanvaihtojärjestelmien tehokkuuden mittaaminen".

Tässä julkaisussa julkaistaan ​​osastot "Ilmanvirtausten matemaattinen mallinnus huoneessa" ja "Erityisiä esimerkkejä tehokkaan ilmanvaihdon suunnittelusta".

Kutsumme kaikki asiantuntijat keskustelemaan käsiteltävistä ongelmista ja pyydämme teitä lähettämään kommenttisi, ehdotuksesi ja kommenttisi osoitteeseen [email protected]

6. Ilmavirtojen matemaattinen mallinnus huoneessa

Ilman liikkuminen ja pilaavien aineiden jakautuminen huoneessa voidaan laskea käyttämällä virtausliikkeen perusyhtälöitä. Näihin yhtälöihin kuuluvat jatkuvuusyhtälö, kolme momentin yhtälöä (yksi kutakin mittausta varten), energiayhtälö ja epäyhtenäisten aineiden jakautumista koskeva kuljetusyhtälö. Kaikkia yhtälöitä lasketaan ajan mukaan keskiarvona, paikallinen turbulenssi ilmaistaan ​​vuorottelevana diffuusiokertoimena, jota kutsutaan turbulenttiseksi viskositeetiksi. Tämä viskositeetti lasketaan usein käyttämällä kahta lisäkoulutusyhtälöä, nimittäin turbulenssin liikeekvenssiyhtälöä ja turbulenssin kineettisen energian häviöyhtälöä.

Niinpä virtauksen täydellinen kuvaus sisältää kahdeksan kaksois- epälineaarista differentiaaliyhtälöä. Differentiaaliyhtälöt sisältävät ensimmäistä ja toista astetta ilmaisevaa konvektiota, diffuusiota ja lähdettä, jolla on vaihteleva epäpuhtausvirta.

Näiden differentiaaliyhtälöiden analyyttinen ratkaisu tilan virtausjärjestelmään on mahdotonta, mutta voidaan käyttää numeerisia menetelmiä. Huone on jaettu verkon muodostaviin osioihin (kuva 6.1). Differentiaaliyhtälöt muunnetaan kunkin ristikkosolmun naapurustoihin formuloitujen äärellisten tilavuuksien yhtälöiksi. Kaikille kuudelle pinnalle, jotka rajoittavat jokaista säätövoimakkuutta, syntyy konvektiota ja diffuusiota koskevia termejä, lähteen termi on rakennettu tilavuudelle (kuvion 6.1 alaosa).

Ristikkosolmujen ja ohjausmäärän jakautuminen solmun P ympärille

Yleensä huone on jaettu 90x90x90 soluihin. Kahdeksan differentiaaliyhtälöä koko tilavuudelle korvataan kahdella differentiaaliyhtälöllä jokaiselle solmulle, mikä tuottaa 5,8 miljoonaa yhtälöä, joilla on sama määrä tuntemattomia.

Käytetään numeerisen menetelmän iteraatiomenetelmää, joka yleensä sisältää 3000 iteraatiota. Ilmavirtojen liikkumisen ennakoimiseksi on siis tarpeen tehdä 17 miljardin laskutoimituksia solmuissa. On selvää, että esitetyn menetelmän soveltaminen riippuu pitkälti tietotekniikan kehityksestä sekä laitteistossa että ohjelmistossa.

Tehokkuus epäpuhtauksien poistamisesta Arkimedyn kriteerin funktiona huoneessa, jossa on kaksiulotteinen virtaus

Ensimmäiset ennusteet ilmavirran liikkumisesta huoneeseen tehtiin 1970-luvulla. Tämän jälkeen työ tällä alalla on tullut paljon aktiivisemmaksi, erityisesti siksi, että lasku kahdeksan vuoden välein vähenee suuruusluokaltaan ja tämä suuntaus todennäköisesti jatkuu tulevina vuosina. Nielsen (1973) teki ensimmäisen ilmavirtauksen ennustuksen ilmastoidussa huoneessa hydrodynaamisten laskennallisten menetelmien perusteella. Jones ja Whittle (1992) 1990-luvulla keskustelivat työstään näiden menetelmien tilasta ja sovellettavuudesta. Russell ja Surendran (2000) ovat julkaisseet katsauksen viimeaikaisista töistä tällä alalla.

Nopeuskenttä ja tuloilman virtausnopeus
ilma tiettyyn paikkaan jaettuna kokonaisviennin ilmavirtauksella

Pilaavien aineiden pitoisuuden jakautuminen on yksi tärkeimmistä tekijöistä ilmavirtojen liikkumisen ennusteiden toteuttamisessa huoneeseen hydrodynamiikan laskennallisten menetelmien avulla (kuviot 6.2, 6.4 ja 6.6 tehdään näiden menetelmien avulla laskettujen laskelmien perusteella). Näiden menetelmien avulla on mahdollista tehdä ennusteita epäpuhtauksien ja muiden sisäilman laadun indeksien tehokkuudesta.

Kuviossa 4 on esitetty kuviossa 1 esitetyt. 6.2 Ilmanlaadun indeksi e c oz huoneessa, jossa on kaksiulotteinen virtaus Archimedes-kriteerin (Ar) eri arvoille (tässä tapauksessa coz on keskimääräinen pitoisuus epäpuhtauksia etäisyydellä 0,35 m kerros). Lähde epäpuhtauksien ja lämmönlähteen tasaisesti jakautunut pitkin lattiaa. Korkea hyötysuhde epäpuhtauksien poistoon havaitaan tapauksessa, jossa ilmavirta kulkee keskelle huonetta. Tällainen rakenne on optimaalinen ilmavirran lämpöviihtyvyyden, koska ylimääräinen lämpö on poistettava tiloista. Huolimatta siitä, että tässä esimerkissä käytetään yksinkertaistettua huoneen geometria, on selvää, että tarvittavat mittaukset epäpuhtauksien pitoisuutta palvelualueella vaatii aikaa vievää, joten virtauslaskennan menetelmiä tässä tapauksessa ovat hyödyllinen työkalu tehokkuuden arvioimiseksi poistamisen epäpuhtauksia.

Ilman keskimääräinen "ikä" (minuutteina)
ilmastetun huoneen symmetriatasossa

Tuloilmavirtauksen laskeminen on toinen esimerkki suunnitteluarvioinnista, joka voidaan suorittaa helpommin kuin kokomittaukset kokoushuoneessa. Tuloilman virtausnopeus Up määritetään lähteen voimakkuudeksi pisteessä, joka on jakautunut lähteen lähteen vertailuvälillä (Up = Sp/ cp). Kuviossa 4 on esitetty kuviossa 1 esitetyt. Kuvassa 6.3 on esitetty nopeuksien jakautuminen ja tuloilman virtauksen jakautuminen huoneessa. Kuvasta käy selvästi ilmi, että suuri määrä tuoretta ilmaa liittyy korkean nopeuden alueisiin (Davidson ja Olsson, 1987).

Ilman keskimääräinen "ikä" pisteessä t p voidaan esittää siirtoyhtälöllä yhdessä edellä mainittujen kahdeksan yhtälön kanssa, jonka ansiosta voimme suoraan kuvailla huoneen keskimääräisen "ikä". Madsen et al. (1993) esitteli ennustuksen ilman keskimääräisestä "iästä" pisteessä (minuutteina) huoneen symmetriatasossa yhdellä sisääntulolla ja kahdella poistoaukolla (kuvio 6.4). Kuviosta nähdään, että ilman keskimääräinen "ikä" katon lähellä olevaan pakokaasuaukkoon on suhteellisen pieni, kun taas kierrätysvirran keskellä se on erittäin tärkeä, mikä on odotettavissa.

7. Erityiset esimerkit tehokkaan ilmanvaihdon suunnittelusta

7.1. Ravintolan ilmanvaihdon tehokkuus tupakoitsijoiden ja tupakoimattomien yhteishuolto

Monet ravintolat, pubit ja baarit ovat liian pieniä jakamaan erilliset alueet tupakoitsijoille ja tupakoimattomille. Tällaisissa paikoissa ilmaverhoa voidaan ehdottaa tehokkaaksi ratkaisuksi tupakoinnin ja tupakoimattomien alueiden jakamiselle. Tämä päätös osoitettiin yhdistetyssä ravintolassa ja baarissa "Kontoret Bar" Brasserri "Norjassa. Tällaisissa tiloissa sekä alihankkijat että vierailijat lähtevät tupakointivyöhykkeeltä tupakoimattomalle alueelle ja takaisin, myös ovet avautuvat usein ja suljetaan - siksi on mahdotonta simuloida tällaisia ​​tilanteita laboratoriossa.

7.1.2. Huone

Kuviossa 4 on esitetty kuviossa 1 esitetyt. Kuviot 7.1 ja 7.2 esittävät ravintolan ja baarin "Kontoret Bar" Brasserri ", jossa testit suoritettiin. Näiden testien yksityiskohtainen kuvaus on Skistadin ja Bernerin teoksissa (Skistad ja Berner, 2002).

Baari- ja ravintola-tiloja koskeva järjestelmä, jossa testit tehtiin. Yläkuva

Kuvion A-A osuudet kuv. 7,1

7.1.3. menetelmät

Tässä asiakirjassa esitetään paikallisen ilmanlaadun indeksin ja ilmanvaihdon tehokkuuden mittaukset.

Paikallisen ilmanlaatuindikaattori (ks. Luku 4.5 - "ABOK" -lehti, 2003, nro 2, sivu 11):

jossa ce- epäpuhtauksien pitoisuus poistoilmassa;

Cp - epäpuhtauksien paikalliset pitoisuudet kohdassa p.

Paikallisen ilmanlaadun indeksin laskemiseksi käytettiin nikotiinipitoisuusarvoja. Käytettiin kahta erilaista nikotiinipitoisuuden mittausmenetelmää: aktiivinen ja passiivinen.

Nikotiinipitoisuusmittaukset - aktiivinen menetelmä

Kahdeksan tunnin ajan nikotiinihöyryn aktiivinen näytteenotto tehtiin Ogden et al. Menetelmän mukaisesti (Ogden et ai., 1989). Nikotiini absorboitiin putkilla XAD-4 (SKC, luettelonumero 226-93), jossa on aktiivinen valikoima yleispumput SKC. Näytteenottotaajuus oli 20 ml / min. Ilmanäytteiden kokonaismäärä oli 9-10 litraa. Pumput testattiin ja kalibroitiin ilmavirralle ennen näytteenottoa ja sen jälkeen. Ennen analysointia massaspektrometriassa nestekromatografiassa putket desorboitiin etyyliasetaatilla Ogden et al. Menetelmän mukaisesti (Ogden et ai., 1989).

Nikotiinipitoisuusmittaukset - passiivinen menetelmä

Kahdeksan tunnin ajan nikotiinihöyrynäytteiden näytteenotto suoritettiin Wangin menetelmän mukaisesti (Wang, 2000).

Ennen määrityksiä kromatografia massaspektrometrian on Norja Institute of Public Health orgaanisia höyryjä monitorit (3M) passiivinen annosmittareita 3500 oli desorboitu menetelmän mukaisesti Hammond et ai. (Hammond et ai., 1987).

Ilmastoviraston tehokkuus (ks. Kohta 4.4 - "ABOK" -lehti, 2003, nro 2, sivu 11):

jossa t n - nimellinen vakioaika;

() - huoneen ilman keskimääräinen "ikä".

Ravintomittauksissa suoritettiin menetelmiä, joilla kasvatetaan ja vähennetään koekaasun pitoisuutta. Testikaasu (N2O) syötettiin syöttökanavaan, kunnes muodostui yhtenäinen kaasupitoisuus koko huoneeseen. Sekoituspuhaltimia ei käytetty. Testauskaasuparametrien mittaamiseen käytettiin infrapunayhdistintä.

Nikotiinipitoisuusmittausten paikat

Tehokkuus ilmanvaihtoa eri aikoina perjantai-iltana

7.1.4. tulokset

Paikallisen ilmanlaadun indeksin mittaukset tehtiin kaksi päivää peräkkäin - torstaina kohtalaisen paljon kävijöitä ja perjantaina, jolloin kävijöitä oli enemmän. Ilmanvaihtotoiminnan tehokkuus mitattiin perjantaina.

Paikallinen ilmanlaadun indeksi

Nikotiininäytteitä otettiin kuviossa 2 esitetyissä paikoissa. 7.4. Taulukossa esitetään mitatut arvot nikotiinin mitatuista pitoisuuksista. Mittaukset alkoivat torstaina ja perjantaina klo 17.00. Uutteen pitoisuutena, arvot, jotka saatiin lähelle kuviossa B kohtaa B, 7.4. Kaikki mittaustiedot osoittivat pitoisuuksia alle sallitun enimmäistason.

Tehokkuus ilmanvaihtoon

Testikaasu syötettiin syöttökanavaan, ja ilman näytteet otettiin poistokanavaan. Molemmat kanavat on asennettu katolle neljä kerrosta ravintolan yläpuolella. Mittauksia tehtiin koko illan ajan. Näiden mittausten aikana kaikkien huoneiden kävijöiden määrä kasvoi 15: sta varhain illalla 70: een keskiyöhön.

Lasketun ilmanvaihdon tehokkuus vaihteli illan aikana 58: stä 61 prosenttiin (kuva 7.3). (Yksi testi, jossa testikaasukonsentraatio lisääntyi, antoi tulokseksi 67%. Kuitenkin on huomattava, että testikaasupitoisuuden lisäämiseen käytetyt testit ovat usein epätarkempia kuin pelkistysmenetelmän suorittamat testit.)

Nimellistä ilmanvaihtoaikaa laskettaessa tuloksena oli 5,6 - 6,2 min, kun ilman vaihtokurssi oli 9,7 - 10,7 obm / h (1 100 - 1 200 l / s). Tämä on noin 20% pienempi kuin Skistadin ja Bernerin laskennalliset tiedot (Skistad ja Berner, 2002).

7.1.5. keskustelu

Nikotiinin ja koekylläisen pitoisuuden mittaukset osoittavat, että ilmanvaihto tekee työtä sekä kohtuullisella työmäärällä ravintolassa että suuremman kävijämäärän ansiosta. Pienin nikotiinin pitoisuus on tupakoimattomassa vyöhykkeessä, se pysyy aina julkisten rakennusten määräysten mukaisessa suurimmassa sallitussa pitoisuusarvossa.

Oletetaan, että henkilökunta estää tupakoinnin tupakoimattomalla alueella.

Perjantaina huomataan huonoin ilmanlaadun indikaattori, mikä johtuu useamman kävijän läsnäolosta, entistä voimakkaammasta ilmaliikenteestä ja savuttomien alueiden vieraiden tupakoinnista.

Paikallisten ilmanlaadun indeksejä on arvioitava näissä olosuhteissa tietyllä varovaisuudella, koska nikotiini on epästabiili aine ja pystyy laskeutumaan pinnoille.

Ilmanvaihtohinnan tehokkuuden analyysi osoittaa, että ilma liikkuu pääosin savuttomalta alueelta tupakointialueelle ja paljon vähemmän päinvastaiseen suuntaan.

Tarkastellaan ihanteellista ravintola-ohjelmaa tuuletetun tilan muodossa, jossa on kaksi vyöhykettä, joiden sisäänvirtaus on yhtä vyöhykettä ja pakokaasua toisessa. Lisäksi oletamme täydellisen ilman sekoittumisen jokaisella vyöhykkeellä. Tupakoitsijoiden pinta-ala on noin 30% koko huoneen tilavuudesta. Näissä olosuhteissa 61%: n ilmanvaihtotoiminnan hyötysuhde teoreettisesti tarkoittaa Skaretan (Ska • ret, 2000) mukaan kulutus "piirustusalueelta" noin 30% ilmanvaihdon ilmavirtauksesta.

Paikallisen ilmanlaatuindeksin korkean arvon edellytys on pieni määrä ilmaa (tai sen täydellistä poissaoloa) saastuneelta alueelta savuttomalle vyöhykkeelle. Tämän indikaattorin todelliset mittaukset osoittavat, että paluuvirta on vielä pienempi kuin edellä olevien teoreettisten rakenteiden tulokset ilmanvaihtoa varten.

Fig. 7.3 Voidaan nähdä, että lentoliikenteen tehokkuus ei ole riippuvainen paljon kävijöiden määrästä.

7.1.6. Loppuhuomautukset

Testi osoitti, että asianmukaisen ilmanvaihdon käyttö ja koko ilmanvaihtojärjestelmän huolellinen suunnittelu johtavat merkittävästi parantamaan ilmanlaatua ravintoloissa ja baareissa. Huolellisesti suunniteltujen ilmaverhojen avulla ravintola-alan työntekijöiden terveydelle mahdollisesti aiheutuva vaara vähenee merkittävästi.

Ilmanvaihtojärjestelmän oikeanlaisen suunnittelun ansiosta tiiviissä yhteistyössä ravintolan omistajan kanssa saadaan aikaan ratkaisuja, jotka täyttävät terveys- ja turvallisuusmääräysten vaatimukset.

Tämän alan lisätoimintaan olisi kuuluttava:

- ilmaverhoparametrien parantaminen;

- edellä mainitun periaatteen perusteella suoritettava testi, ravintoloissa, joissa on kaksi vyöhykettä;

- ilmaverhojen ja fyysisten erotusvyöhykkeiden yhdistelmä tupakoitsijoille ja tupakoimattomille;

- Pitkäaikainen mittaus nikotiinin pitoisuudesta ilmassa, jonka henkilökunta hengittää.

Kääntäminen englanniksi. LI Baranova.

Tieteellinen editointi tehty. tehn. Tiedekunnat Ye. G. Malyavina

Ohjeet tehokkaan ilmanvaihdon suunnitteluun

Ilman liikkuminen ja pilaavien aineiden jakautuminen huoneessa voidaan laskea käyttämällä virtausliikkeen perusyhtälöitä. Näihin yhtälöihin kuuluvat jatkuvuusyhtälö, kolme momentin yhtälöä (yksi kutakin mittausta varten), energiayhtälö ja epäyhtenäisten aineiden jakautumista koskeva kuljetusyhtälö. Kaikkia yhtälöitä lasketaan ajan mukaan keskiarvona, paikallinen turbulenssi ilmaistaan ​​vuorottelevana diffuusiokertoimena, jota kutsutaan turbulenttiseksi viskositeetiksi. Tämä viskositeetti lasketaan usein käyttämällä kahta lisäkoulutusyhtälöä, nimittäin turbulenssin liikeekvenssiyhtälöä ja turbulenssin kineettisen energian häviöyhtälöä. Niinpä virtauksen täydellinen kuvaus sisältää kahdeksan kaksois- epälineaarista differentiaaliyhtälöä. Differentiaaliyhtälöt sisältävät ensimmäistä ja toista astetta ilmaisevaa konvektiota, diffuusiota ja lähdettä, jolla on vaihteleva epäpuhtausvirta. Näiden differentiaaliyhtälöiden analyyttinen ratkaisu tilan virtausjärjestelmään on mahdotonta, mutta voidaan käyttää numeerisia menetelmiä. Huone on jaettu osiin, jotka muodostavat ruudukon. Differentiaaliyhtälöt muunnetaan kunkin ristikkosolmun naapurustoihin formuloitujen äärellisten tilavuuksien yhtälöiksi.

Kaikille kuudelle pinnalle, jotka rajaavat jokaisen referenssitilavuuden, konvektiota ja diffuusiota koskevat ehdot muodostuvat, lähteen termi on rakennettu tilavuudelle.

Yleensä huone on jaettu 90x90x90 soluihin. Kahdeksan differentiaaliyhtälöä koko tilavuudelle korvataan kahdella differentiaaliyhtälöllä jokaiselle solmulle, mikä tuottaa 5,8 miljoonaa yhtälöä, joilla on sama määrä tuntemattomia. Käytetään numeerisen menetelmän iteraatiomenetelmää, joka yleensä sisältää 3000 iteraatiota. Ilmavirtojen liikkumisen ennakoimiseksi on siis tarpeen tehdä 17 miljardin laskutoimituksia solmuissa. On selvää, että esitetyn menetelmän soveltaminen riippuu pitkälti tietotekniikan kehityksestä sekä laitteistossa että ohjelmistossa.

Ensimmäiset ennusteet ilmavirran liikkumisesta huoneeseen tehtiin 1970-luvulla. Tämän jälkeen työ tällä alalla on tullut paljon aktiivisemmaksi, erityisesti siksi, että lasku kahdeksan vuoden välein vähenee suuruusluokaltaan ja tämä suuntaus todennäköisesti jatkuu tulevina vuosina. Nielsen (1973) teki ensimmäisen ilmavirtauksen ennustuksen ilmastoidussa huoneessa hydrodynaamisten laskennallisten menetelmien perusteella. Jones ja Whittle (1992) 1990-luvulla keskustelivat työstään näiden menetelmien tilasta ja sovellettavuudesta. Russell ja Surendran (2000) ovat julkaisseet katsauksen viimeaikaisista töistä tällä alalla.

Pilaavien aineiden pitoisuuden jakautuminen on yksi tärkeimmistä tekijöistä ilmavirtojen liikkumisen ennusteiden toteuttamisessa huoneessa hydrodynamiikan laskennallisten menetelmien avulla. Näiden menetelmien avulla on mahdollista tehdä ennusteita epäpuhtauksien ja muiden sisäilman laadun indeksien tehokkuudesta.

Nikotiinipitoisuusmittaukset - passiivinen menetelmä
Kahdeksan tunnin ajan nikotiinihöyrynäytteiden näytteenotto suoritettiin Wangin menetelmän mukaisesti (Wang, 2000). Ennen määrityksiä kromatografia massaspektrometrian on Norja Institute of Public Health orgaanisia höyryjä monitorit (3M) passiivinen annosmittareita 3500 oli desorboitu menetelmän mukaisesti Hammond et ai. (Hammond et ai., 1987). Ilmanvaihtotoiminnan tehokkuus (ks. Kohta 4.4 - ABOK-lehti, 2003, nro 2, sivu 11): jossa tn on nimellinen vakioaika; () - huoneen ilman keskimääräinen "ikä". Ravintomittauksissa suoritettiin menetelmiä, joilla kasvatetaan ja vähennetään koekaasun pitoisuutta. Testikaasu (N2O) syötettiin syöttökanavaan, kunnes muodostui yhtenäinen kaasun konsentraatio koko huoneeseen. Sekoituspuhaltimia ei käytetty. Testauskaasuparametrien mittaamiseen käytettiin infrapunayhdistintä.

Tarkastellaan ihanteellista ravintola-ohjelmaa tuuletetun tilan muodossa, jossa on kaksi vyöhykettä, joiden sisäänvirtaus on yhtä vyöhykettä ja pakokaasua toisessa. Lisäksi oletamme täydellisen ilman sekoittumisen jokaisella vyöhykkeellä. Tupakoitsijoiden pinta-ala on noin 30% koko huoneen tilavuudesta. Näissä olosuhteissa 61%: n ilmanvaihtotoiminnan hyötysuhde teoreettisesti tarkoittaa Skaretan (Ska • ret, 2000) mukaan kulutus "piirustusalueelta" noin 30% ilmanvaihdon ilmavirtauksesta. Paikallisen ilmanlaatuindeksin korkean arvon edellytys on pieni määrä ilmaa (tai sen täydellistä poissaoloa) saastuneelta alueelta savuttomalle vyöhykkeelle. Tämän indikaattorin todelliset mittaukset osoittavat, että paluuvirta on vielä pienempi kuin edellä olevien teoreettisten rakenteiden tulokset ilmanvaihtoa varten.

Miten aerodynamiikka ja ilmanvaihto liittyvät?

Ilmanvaihdon aerodynamiikan käsite on ollut hyvin kauan. Se olisi ymmärrettävä ilmamassojen liikkumiseksi ja niiden vaikutukseksi esteisiin. Ilma-alusten mallinnuksessa aerodynaamilainsäädäntö otettiin huomioon ihmisen ensimmäisistä yrityksistä nousta ilmaan. Mutta muilla ihmisen toiminnan aloilla aerodynamiikka on tunkeutunut suhteellisen hiljattain. Tässä mainittakoon sekä urheilu- että autoteollisuus, jossa yli 60 vuotta testattiin lopputuotteita tuulitunnelissa.

Ilmamassojen liikkeen rakenne.

Ilmamassan mallinnus rakentamisessa

Tietotekniikan kynnyksen ja kehityksen myötä tällainen monimutkainen testausjärjestelmä, kuten edellä mainittu tuulitunneli, on käytännössä ylittänyt itsensä. Rakennuksessa se oli aluksi mahdotonta soveltaa, koska rakennuksen koeputki on mahdotonta luoda ja pienempi malli ei anna täydellistä kuvaa ilmamassojen liikkumisesta ja niiden vaikutuksesta rakennukseen.

Pakotetun järjestelmän käyttö yksityisen talon ilmalämmitysjärjestelmässä.

Jos käytetään pieniä malleja, molekyylien koko on otettava huomioon, mikä vääristää koetulosten kuvaa liikaa. Paljon tarkemmat tulokset osoittavat matemaattisia laskelmia: aerodynamiikan lakien kuvaaminen kaavojen avulla on erittäin tarkka. Rakennuksen suunnittelussa kaikki nämä lait otetaan huomioon suunnittelun alkuvaiheessa. Näihin tarkoituksiin tehdään rakennuspaikan selitys maanpinnalla. Valitettavasti tulokset eivät aina takaa suurta mukavuutta talossa: seinät talot ovat joskus kostea, hanget talvella ovat kaikkein epämiellyttävä paikkoja asukkaille.

Ovatko nämä arkkitehtien virheet? Ei aina. Tosiasia on, että yhden uuden rakennuksen, kaikki laskelmat voidaan tehdä juuri täydellinen, mutta jokainen uusi rakennus muuttaa aerodynamiikkaa kehitystä koko alueen, ja joka aiheuttaa edellä kuvattuja haittoja.

Oikean ilmanvaihtojärjestelmän järjestäminen on tärkeää

Ilmanvaihtojärjestelmien suunnittelussa on olemassa erityinen suhde aerodynamiikan lakeihin. Loppujen lopuksi talossa luotettava tuuletus mahdollistaa tärkeiden tehtävien ratkaisemisen:

Ilmastoinnin suunnittelu rakennuksessa.

  • luodaan mikroilmasto asunnossa;
  • kosteuden normalisointi, joka vaikuttaa seinien ja viimeistelyaineiden kuntoon;
  • ilman massojen vapaa liikkuvuus, joka estää homeen ja muiden sienitautien esiintymisen.

Ilmanvaihdon aerodynamiikka on osa aerodynaamista, joka tutkii ilmamassojen liikkumista tietyissä suljetuissa kanavissa. Suunniteltaessa ilmanvaihtojärjestelmän ottaa huomioon monia parametreja: poikkipinta-ala kanavan korkeus rakenteen (tuuletus kanavan pituus), niiden alueiden lukumäärä, jossa on painehäviö, ja muut tekijät, jotka vaikuttavat ilman liikettä.

Erityistä huomiota kiinnitetään tuuletusakselin poikkileikkauksen muotoon. Se vaikuttaa paitsi poikkipinta-alaan myös ilman kitkamäärään ilmanvaihtokanavan seiniin nähden. Kitka otetaan huomioon paitsi ilman nopeuden varmistamiseksi. Se vaikuttaa myös suoraan ilmavirtauksen liikkeen luonteeseen. Ihannetapauksessa on parempi saavuttaa laminarinen liike.

Käytännössä käy ilmi, että muutokset poikkileikkauksessa (supistuminen tai laajeneminen) johtavat väistämättä painehäviöön ja ylimääräiseen turbulenttiseen ilmanvaihtoon.

Turbulentti on ilman (tai nesteen) liike, jossa sekoittuu virtauksia, joilla on eri nopeudet. Ja tähän liittyy liiallinen ilmanvaihdon melu ja työn laadun rikkominen.

Itsestään muuttamalla ilmanvaihtojärjestelmää ja tarkistamalla se

Järjestelmä syöttö- ja poistoilmastoinnissa monikerroksisessa rakennuksessa.

On selvitettävä, onko vuokralaisille kannattaa itsenäisesti korjata ilmanvaihtojärjestelmä tai sen lisävarusteet itsestään valmistetuilla hupuilla tai meluneristyselementeillä. Ilman ilmanvaihtoa ei ole suositeltavaa ilman aerodynaamilainsäädännön tuntemusta. Tällainen työ on tehtävä talon rakentamisen aikana asiantuntijan valvonnassa ja ottaen huomioon kaikki ilmaliikenteen lakit. Äärimmäisissä tapauksissa on mahdollista häiritä ilmanvaihtojärjestelmää vain silloin, kun ilmanvaihtoakselin sisätila on sama kuin rakennuksen suunnittelussa.

Kaikkien ilmanvaihtojärjestelmän on testattava sen tehokkuutta. Tuotannossa on helpompaa tehdä tämä, koska otetaan huomioon pakkoluonnoksen ja ilman poiston tilan kustannukset. Asuintilojen osalta ilmanvaihtojärjestelmän tehokkuuden määrittämisperusteita ei ole. Arvio tehdään silmällä: onko vesisuihku tarpeeksi hyvä, onko ilmanvaihtotoiminnan melutaso normaali.

Tietotekniikan avulla voit tutkia ilmanvaihtojärjestelmää ja saavuttaa mahdollisimman tehokkaasti. Kanavan pinnan skannaus ja kaikkien tietojen syöttäminen tietokoneeseen mahdollistavat järjestelmän tehokkuuden arvioinnin ilmakehän alkuparametreille. Riittää tuloilman lämpötila- ja paineindikaattorit talon ulkopuolelle, jotta ohjelma antaa täydellisen kuvan ilmavirrasta.

Hupun optimaalinen muotoilu

Mekaanisen ja luonnollisen ilmanvaihdon organisointirakenne asuinrakennuksessa.

Eri alkuparametreille tämä virtaus voi toimia eri tavalla. Näin ollen täydellistä ilmanvaihtoa ei voi koskaan luoda. Mutta on mahdollista päästä mahdollisimman lähelle: viimeisen vuosikymmenen aikana kaikki säähavainnot otetaan huomioon määritettäessä vallitseva paine tietyllä alueella ja keskimääräinen vuotuinen lämpötilajärjestelmä. Tällä lähestymistavalla ilmanvaihto suunnitellaan mahdollisimman tehokkaasti alueelle. Sää muuttuu voimakkaasti poikkeamalla keskimääräisistä tilastoparametreistä, mikä vaikuttaa suuresti ilmanvaihdon toimintaan, mutta koko vuoden ajan sen toiminta lähestyy suunniteltuja parametreja.

Aerodynamiikka ja sen lait voivat myös vastata useisiin asiaan liittyviin kysymyksiin: kuinka vähentää ilmanvaihtoa aiheuttamaa melutasoa ja miten parantaa ilmanvaihdon tehokkuutta alhaisella ilmakehän paineella. Älä yritä muuttaa ilmanvaihtojärjestelmän muotoilua ilman ilmanvaihtoaukon aerodynamiikan lakeja.

Mikroilmaston mallintaminen ja mukavuus

ILMANVAIHTOJEN MATEMAATTINEN MALLINTA

(CFD-mallinnus)

Tämä numeerinen ratkaisu differentiaaliyhtälöt, jonka tavoitteena on määrittää jakelu lämpötila, nopeus, kosteus, haitallisia epäpuhtauksia, hiilidioksidi jne., Kuten sekä määrittää tuulen ja niin edelleen. Tilat ladata

Julkisten rakennusten mikroilmaston mallinnus

- toimistot
- hotellit
- kaupat
- atriums
- konferenssisalit
- Teatterit
- ravintolat
- ostos- ja viihdekeskittymät
- näyttelytiloja

Monimutkaisempia esine (suuri määrä ja huoneen korkeutta epätasainen järjestely lämmön syöttö lähteistä, korkea pitoisuus ihmiset, suuri osa lasin, jne.) - vähemmän luottaa siihen, että tekniikat mahdollistavat järjestää pätevän ilman jakelujärjestelmä huone. Seurauksena: luonnokset kylmää ilmaa työpaikalla, leviämisen hajuja salia ravintoloita, läheisyys ostos-ja viihde komplekseja, kondensaatiota läpikuultava katon atrium talvella, ylikuumeneminen yläalueeksi atrium kesällä, hyvin erilaiset lämpötila eri kohdissa auditorio, jne

Julkisten rakennusten tilojen mikroilmaston mallintamiseen liittyvät työt ovat:

1. Lämpö-, ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmien suunnitteluratkaisujen analysointi ja arviointi. Mukavuuden matemaattisen mallintamisen tuloksena on lämpötilan jakautuminen, ilman nopeus, CO2-pitoisuus, koko huoneen kosteus.

2. Suunnitteluratkaisujen mukauttamisen kehittäminen, joka varmistaa huoneilmamäärän vaaditut huoneilmaparametrit, mikroilmaston parametrit niiden tilavuudessa.

Teollisuuden toimitilojen ilmanvaihtojärjestelmän mallinnus

Ilmanvaihtoa tuotantolaitoksissa edellyttää erityistä tarkkuutta ja vastuuta.
Ilman ympäristöön liittyvien laatuvaatimusten täyttäminen jopa paikallisilla alueilla kokonaisuudessaan voi johtaa sekä henkilöstötauteihin että tuotantoprosessin teknisten vaatimusten noudattamatta jättämiseen.

Ilmavirtojen matemaattinen mallinnus mahdollistaa:
- Otetaan huomioon lämmön ja vaarallisuuden lähteet ja niiden vaikutus lämpötilaan ja ilmanvirtauksiin huoneen tilavuuden mukaan
- Otetaan huomioon lämmitettyjen pintojen säteilykuumennuksen vaikutukset huoneen ilman lämpötilaan, kauppojen tilavuudesta muodostuvat konvektiovirrat.

Teollisuustilojen ilmanvaihtojärjestelmien mallinnukseen kuuluu:

1. Ilmanjakoa koskevan suunnitteluratkaisun arviointi mikroilmaparametrien vaatimustenmukaisuudesta laitosten tiloissa vaadittujen arvojen kanssa

2. Suunnitteluratkaisun korjauksen kehittäminen, joka mahdollistaa vaaditut mikroilmaparametrit koko huoneeseen.

3. Mikroilmaparametrien yksityiskohtainen analyysi teknisen prosessin lähellä, optimointi ilmanjakoon, kostutus, lämmitys, tuotannon vaara

Urheilumahdollisuuksien mikroilmaston mallintaminen

-uima-altaat
-jääareet
-urheiluhallit, FLC

Urheilutilat kuuluvat yleensä ainutlaatuisten rakennusten luokkaan. Ilman HVAC- ja HF-järjestelmien suunnitteluratkaisujen analyysiä ja arviointia ei ole takeita siitä, että huone täyttää mukavuus- ja tekniset vaatimukset.

Tämä johtuu siitä, että:
- suurissa rakennuksissa ilmaiset konvektiovirrat alkavat vaikuttaa huomattavasti tuloilmasuihkun muodostukseen ja jakeluun
- Suurissa huoneissa lämpötila-ositus on merkittävä
- urheilutilat ovat monimutkaisia ​​sellaisilla prosesseilla kuin vedenpinnan haihtuminen, sublimaatio jäällä,
- Urheilulaitoksille on ominaista, että katsojat ja valaistuslaitteet aiheuttavat merkittäviä lämpöpäästöjä
- Urheilulaitoksille on tunnusomaista kahden teknologisen vyöhykkeen läsnäolo, joilla on erilaiset arvot mikroilmaston tuetuista parametreista: yleisöalue ja urheilijoiden vyöhyke

Urheilutapahtumien mallinnuksessa on mm.

1. Ilmanjakoa koskevien suunnittelupäätösten analysointi ja arviointi sen varmistamiseksi, että mikroilmaparametrit muodostetaan laitoksen tiloissa lämpötilan, nopeuden ja kosteuden laskennallisilla arvoilla. Ilmavirtojen simulointi suoritetaan käyttämällä kolmiulotteisen matemaattisen mallintamisen menetelmiä (CFD-lähestymistapaa).

2. Määritetään alue, jolla on keskimääräisten ja paikallisten lämpötila-arvojen poikkeama, haitallisten aineiden pitoisuus, kosteus ja nopeus laitoksen tiloissa.

3. Jos havaitaan vyöhykkeitä, joissa mikroilmaparametrin ero poikkeaa projektin määrittämistä, alustavien suunnittelupäätösten korjauksen kehittäminen.

Ilmavirtojen mallinnus ja karjankasvatustilojen mikroilmaston ilmastinjärjestelmien elementtien laskeminen Tieteellisen artikkelin teksti "Rakentaminen. arkkitehtuuri"

Tieteellinen artikkeli rakentamisesta ja arkkitehtuurista, tieteellisen työn tekijä - N. N. Novikov

Karjankasvatustilojen ilmastuksen kehitetty matemaattisen mallin tärkeimmät määräykset annetaan, jolloin voidaan tehdä laskelmia mikroilmastoindikaattoreista, jotka motivoidaan tuulienergian ja eläinten lämpöä. Matemaattisen mallin parametrit tunnistetaan käyttämällä laskennallisia arvoja instrumentaalisissa mittauksissa karjatiloissa. Esimerkkejä mallin mukaisista laskelmista annetaan, ja myös tiettyjen tekijöiden vaikutus ilmanvaihtoon arvioidaan.

Samankaltaisia ​​aiheita rakennustöiden ja arkkitehtuurin tieteellisistä teoksista, tieteellisen työn tekijästä - NN Novikov,

Eläimen ilmastuksen kehittyneestä matemaattisesta mallista on tärkeimmät määräykset, joiden avulla voit tehdä laskelmia mikroilmastosta, joka aiheuttaa eläinten tuulta ja lämpöä. Matemaattisten mallien parametrit määritetään käyttäen tilastollisten tilojen laskennallisten arvojen instrumentaalimittauksia. On olemassa esimerkkejä mallin käytön laskelmista sekä joidenkin tekijöiden vaikutuksesta ilmaan.

Aiheesta "Ilmavirtojen mallintaminen ja karjankasvatustilojen mikroilmaston ilmastinjärjestelmien osuuksien laskeminen"

ILMANKULUJEN SIMULOINTIA JA LASKENTAKOULUJEN KEHITTÄMISEN JÄRJESTELMIEN ELEMENTTIEN LASKEMINEN

Karjankasvatustilojen ilmastuksen kehitetty matemaattisen mallin tärkeimmät määräykset annetaan, jolloin voidaan tehdä laskelmia mikroilmastoindikaattoreista, jotka motivoidaan tuulienergian ja eläinten lämpöä. Matemaattisen mallin parametrit tunnistetaan käyttämällä laskennallisia arvoja instrumentaalisissa mittauksissa karjatiloissa. Esimerkkejä mallin mukaisista laskelmista annetaan, ja myös tiettyjen tekijöiden vaikutus ilmanvaihtoon arvioidaan.

Avainsanat: matemaattinen malli, mikroilmasto, ilmastus.

Tällä hetkellä lypsykarjan kasvatuksessa käytetään yhä useammin ilmastustyyppisiä mikroilmastojärjestelmiä. Ne eivät edellytä kalliiden energiankuljettajien, kuten sähkön, öljytuotteiden ja muiden polttoaineiden, kustannuksia. Tällaisten järjestelmien pääelementit: pitkittäisten aidojen tuuletusaukot (kuva 1), valoilmat kattoluistut (kuva 2), eri malleja olevat portit.

Kuva 1. Karjankasvatuslaitosten pituussuuntaisten koteloiden tuuletusaukot: a) ikkunat, joilla on tykinokanavat; b) läpinäkyvien verhojen nostaminen; c) ikkunoiden nosto; d) alhaalta curling-verhot.

L on kaulan leveys; Poikkileikkauksen pinta-ala, m2 / m; a on tuulenheijastavan paneelin kallistuskulma; c on kevyen ilmastusharjan päällysteen kaltevuuskulma; B / A = 3,25. 6; a = 120 0; v = 20 0

Kuva 2. Karjankasvatukseen tarkoitetut kevyet ateattiset katot: a) kaksi rinteistä, pylväskatto; b) yksikerroksinen katto; c) kaksipuolinen

kevyillä aukoilla

Ilmanvaihtojärjestelmien edellä mainittujen osien suunnittelun ja mittojen tulisi maksimoida kaikkien tilojen ajanjaksoissa säädettävän karjatiloja koskeva mikroilmasto. Tämä on melko monimutkainen tekninen ongelma.

Tällä hetkellä me emme tiedä hyväksyttyä teollisuusmenetelmää mikroilmaston ilmastusjärjestelmiä laskettaessa. Samanaikaisesti valmistajien, suunnittelijoiden ja rakentajien on esitettävä ilmastusjärjestelmiä.

GNU VNIIMZ Rosselkhozakademii teki teoreettisia ja kokeellisia tutkimuksia menetelmän laatimiseksi ilmastustyyppisten mikroilmastojärjestelmien laskemiseksi, jonka ensimmäinen vaihe on tässä paperissa käsitelty ilmastuksen matemaattinen malli.

Taulukko 1. Kevyen aethered-luistin standardikokoisen rivin parametrit

A, mm 120 180 270 360

L, mm 400.700 600.1000 900.2000 1200.2100

A2, m2 / m 0,24 0,36 0,54 0,72

Ilman painovirtaus syöttö- (n) ja pakokaasujen (in) kanavien kautta lasketaan kaavalla:

ц - virtauskerroin täysin avoimille kanaville; U

2 2 § = 9,81 m / s; Рп Рв - toimituslähetyksen (pakokaasujen) kokonaismäärä, m;

y, y, u - tuloilman (poistettu) ominaispaino kilogrammoina / m lasketaan

Vn = 0,46264 ■ Ratm - 0,1753 ■ (pnRnp, kg / m3 (3)

V = 0,642,6 - - ^^ - 0,1753 ■ -inv, kg / m3 (4)

'273 + g. 273 + g. X'

Ratm - ilmakehän paine mm Hg. Artikkeli.;

Ф n, фв - tuloilman suhteellinen kosteus (poistettu), yksikön murto;

rn, rg on tuloilman lämpötila (ilmanpaine), oC;

Рнп, Ррв - kylläisen vesihöyryn elastisuus mm Hg. Art. lämpötilassa rn, rg.

Huoneen lämpötila- ja ilmanpainepisteissä hyväksytään seuraavat oletukset: lämpötilakenttä on paikallaan, yhtenäinen; Tuloilma saa lämpötilan rg tultaessa huoneeseen; Ilmanpaine on paikallaan koko tilavuuden ja muuttuu vain pystysuoran koordinaatin suuntaisesti. Lisäksi ilmanvaihto tapahtuu, kun ilman virtausmassaa ylläpidetään.

Ilmoita huoneen sisältämä ilmanpaine alimman tason Px kanavien tasolla, sitten sisäinen ilmanpaine kanavalla,

joka on korkeampi kuin alempi taso AH, on:

Kg / m2 (5) -

Tuulen paine, jonka ilmavirtaus muodostaa ilmastokanavien ulkopuolelta:

V - tuulen nopeus, m / s.

Tuulen aiheuttaman auringonpaineen ilmanpaine riippuu tuulen suunnasta suhteessa rakennuksen pitkittäisakseliin (kolme tapausta pidetään: tuuli puhaltaa pitkin, 45 asteen kulmaan ja akseliin nähden). Ottakaamme, kuten [1]: ssa, ilmanpaineiden lineaarinen riippuvuus huoneen ulkopuolella olevista kanavista tuulenpaineista

Ottaen huomioon (5.7), syöttö- ja poistoilmakanavat

APm = Pn - Pb1, 1 = 1,2..n (8)

APv] = Pb] - Pn], = 1,2..n (9)

nj, n2 - vastaavasti saanti- ja poistokanavien lukumäärä. Virran massan konservoinnin yhtälö, josta Px määritetään, tulee D Gni = D Gej, i

Tiedotusvälineiden rekisteri El № FS77-52970