救生舱内部流场CFD模拟：温度控制与设计优化

本文主要探讨了救生舱内部流场的计算机仿真（Computational Fluid Dynamics, CFD）研究，特别关注于基于k-ε模型的三维准稳态湍流流动模型的构建和应用。k-ε模型是一种广泛用于计算流体力学中的湍流模型，它结合了涡旋耗散（k-epsilon, k-ε）概念，能够有效预测复杂流场中温度、压力和速度分布。 作者们首先构建了一个三维数学模型，通过k-ε模型来模拟救生舱内的空气流动，考虑了送风速度和温度对舱内环境的影响。具体来说，在送风速度设定为3米每秒（m/s），送风温度为22摄氏度（℃）的情况下，他们的数值模拟结果显示舱内平均温度达到了约29℃。这个结果符合救生舱内温度设计的要求，并且与实际的实验数据有良好的一致性。 这项研究的重要性在于，它为救生舱的设计者提供了关键的数据支持，帮助他们优化送风条件和内部空间布局。通过CFD模拟，设计师可以预先评估不同参数组合下救生舱内的热环境，确保在极端情况下乘客的舒适度和安全性。此外，这种方法节省了时间和成本，因为实地试验可能涉及复杂的设备设置和危险的现场操作。 本文的成果不仅验证了k-ε模型在救生舱环境工程中的适用性，也展示了数值模拟在现代工程设计中的决策支持作用。对于那些关注安全性和效率的救生设备制造商和相关研究人员来说，这是一种重要的工具和技术参考。未来的研究可能进一步探索其他湍流模型或者更高级的CFD技术，以提高模拟的精确性和复杂性处理能力。