"高层住宅排烟管道尺寸的优化设计 (2014年)"
高层住宅的排烟系统设计是建筑安全的重要组成部分,特别是在火灾等紧急情况下,有效排除烟气至关重要。这篇2014年的论文由张若楠、余跃进和许建共同完成,发表在南京师范大学学报(工程技术版)第14卷第3期,主要探讨了如何在不改变主烟道截面面积的情况下,通过优化烟道的几何尺寸来提高排烟效率。
研究采用了数值模拟方法,利用专业的流体动力学软件Fluent对烟道内部的温度场和速度场进行了深入分析。Fluent是一款广泛应用于工业和科研领域的计算流体动力学(CFD)软件,能够精确模拟复杂流动现象,包括热传递、化学反应等。在本研究中,它被用来模拟烟气在烟道内的流动状态,以评估不同几何尺寸对排烟性能的影响。
论文重点关注了主烟道出口截面的平均速度、平均温度和最高温度。这些参数直接影响到烟气的排放速度和效率。通过对多种几何尺寸的比较,研究发现烟道的排烟效率与一个名为“边界系数”(k)的参数密切相关。边界系数可能是描述烟道形状变化的一个关键指标,比如烟道的宽高比或者曲率等。
结果显示,当边界系数k增大到1.73时,排烟效果达到最优。这意味着在保持烟道总面积不变的前提下,通过调整烟道的宽度和高度比例,可以显著改善烟气的排放性能。这为高层住宅的建筑设计提供了有价值的参考,有助于设计出更高效、更安全的排烟系统。
关键词:排烟效率、热压、几何尺寸、Fluent模拟,突显了研究的核心内容。排烟效率是衡量烟气排除速度和质量的关键指标,热压则涉及到烟气上升的动力来源,几何尺寸的优化直接影响烟道的流动特性。而Fluent模拟作为研究工具,确保了实验的精确性和可重复性。
这篇论文的研究不仅对于高层住宅的排烟设计有实际指导意义,而且对于其他需要考虑气流管理的领域,如工业厂房、数据中心冷却系统等,也具有一定的理论参考价值。通过科学的计算和模拟,我们可以更好地理解和优化空气流动系统,从而提高整体性能和安全性。