锥面射流作用下吸气流动用于高温车间局部降温的模拟分析

锥面射流作用下吸气流动用于高温车间局部降温的模拟分析摘要:在大型的高温工业车间内，有时温度常高达40℃以上，工人的舒适程度降低。锥面射流作用下的吸气流动在高温车间局部区域内形成稳定的吹吸流动场，喷口送出的冷风与人体周围空气全面换热，使得人体周围空气温度相对均匀。此文采用CFD理论对其进行数值模拟，对部分工况绘制图表，分析此设备参数下最佳送风温度的范围和流场内的温度变化。

关键词:锥面射流;高温车间;温度场;数值模拟

Abstract: Sometimes temperature often as high as 40℃ in the high temperature industrial workshop, workers’ comfort become lower. Cone jet under the action of suction flow in high temperature workshop local area to form stable blowing and flow field, nozzle send out the cold and human surrounding air comprehensive heat exchange, make human body surrounding air temperature is relatively uniform. This article using CFD theory carry on the numerical simulation, the working condition of part drawing chart, analysis the equipment parameters of the best supply air temperature range and flow field of temperature’s change.

Keywords: cone jet;high temperature workshop;temperature field;numerical simulation

一引言

采用全面通风的方式改善整个高温车间的空气环境，及困难又不经济，对于某些大型的高温车间，没有必要对整个车间进行降温，只需向个别的局部工作地点送风，在局部地点造成良好的空气环境，这种通风方式称为局部送风。其指导思想是哪里需要，就送到哪里。局部送风实现对局部地区降温，而且增加空气流速，增强人体对流和蒸发散热，以改善局部地区的热环境。

上世纪80年代初，丹麦学者C.P.Aaberg提出射流作用下吸气流动原理，将两种基本流动（射流与吸入流）联合在一起作用可提高吸入速度并具有定向性。我国学者在20世纪90年代初，开始将该原理应用到对污染物的控制方面[1-2]。1996年，国内学者给出了二维射流作用下的吸气流动有效作用范围的理论计算方法，应用吸气流场速度分布的计算结果，采用数值计算法确定有效作用范围，通过实验台上发烟所确定的有效作用范围的实测值对理论计算结果进行了校验，进行必要的修正后，可供工程设计及进一步研究参考。根据以往研究[3-4]和本射流的特性，现将此射流作用下吸气流动原理应用于局部降温，组织成一个稳定有效的、使得人体周围温度均匀的吹吸流场，并符合热舒适性与空气扩散性能指标

[5]，以便此通风装置能在生产中早日发挥作用。

二计算模型

1几何模型