地表火火头前方气流温度场和速度场的研究方法和实验设计

该文介绍了野外火火头前方气流速度场和温度场在不同火强度、坡度和环境风速条件下的规律的研究方法和实验设计.风洞模拟实验的突出特点是,可以在基本剔除干扰因素影响的情况下模拟和测量不同环境条件下火头前方气流的温度场和速度场.大空间模拟实验更加接近实际火场情况.两种模拟实验的数据采集分析系统(包括软件)都是针对研究特点而设计的.     

基于CFX的猪舍纵向与横向通风流场模拟

以育肥猪舍为研究对象,以计算流体力学(CFD)理论为基础,运用CFX软件对纵向和横向通风2种条件下猪舍内气流场和温度场进行三维稳态模拟.模拟结果表明:纵向通风时,从2个进风口进入的气流在猪舍中间混合形成一股主体气流,沿着猪舍的纵向运动并从端墙的出风口排出,气流在进、出风口速度较大,中间风速较低,越靠近空气出口温度越高;横向通风时,从4个进风口进入的气流形成4股主体气流,并没有发生混合,气流在猪栏的作用下发生扩散,越靠近出风口气流扩散现象越严重,在这个区域内形成较高速的气流场,温度较低;纵向通风方式舍内气流速度和温度分布较横向通风而言比较均匀,死角较少.     

基于CFX的不同围栏高度猪舍内气流场模拟

以种公猪舍为研究对象,在纵向通风条件下,运用CFX软件分别对猪栏高1.2 m和0.8 m这两种情况下猪舍内气流场进行三维稳态模拟.结果显示,0.8m猪栏时可在舍内得到非常均匀的气流场;当猪栏高度为1.2m时,舍内的气流场比较均匀,但由于猪栏较高,猪栏对气流仍然起到的一定的限制作用,在部分猪栏内仍有气流速度过高或过低的现象.     

阶梯笼雏鸡舍热水散热风机进风角度CFD模拟与效果测试分析

为研究热水散热风机供暖系统进风角度对阶梯笼雏鸡舍供暖效果的影响,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模拟不同进风角度(30°、37.5°、45°和60°)下鸡舍气流场和温度场变化,并通过现场试验验证模型.结果表明,与其他进风角度比,进风角度45°时鸡笼内温度分布与气流场分...     

植物光调控的研究进展

光是植物生活中最重要的环境因子之一.它不仅为植物光合作用提供辐射能,而且还为植物提供信号调节其发育过程,为此,高等植物具有一整套精细的光接受系统和光信号转导系统,以此对光强、光质、光照方向和光照时间、光周期等环境光条件的变化作出适应性反应.不同环境条件下的光信号通过各种植物光受体转导并与内生发育程序整合从而控制植物的生长发育模式.该文通过综述光敏色素分子的结构、功能和它介导光信号在植物体内、植物群体中的转导及其光调控作用,讨论了环境光信号对光能量在植物个体和群体中分布的影响.     

三七烤房两向循环仿真研究

为改进和优化三七密集烤房结构,提高烘烤质量,通过使用CFD方法分别对2种不同气流工作方式的烤房进行仿真模拟,根据仿真结果对烤房烘干室内温度场和气流速度场进行分析,提出不同气流工作方式对三七烘烤质量影响的假设,并根据速度云图和温度云图,提出了气流两向式烤房建设的方案,以及烘烤工艺改进意见,并进行了试验验证.结果表明,优化后的气流两向式烤房,其烘干室内部温度分布均匀度得到了提高,烘干后三七含水率较为均衡.新型三七烤房气流两向循环使用效果优于旧式烤房,能够解决实际生产中的问题,促进三七的工业化加工的发展.     

圆盘风扇风送喷雾气流速度场的CFD模拟及试验验证

为了研究圆盘风扇气流速度场分布特性及各因素的影响规律,建立了基于CFD模拟的沈力SF-4型风机气流速度场分布模型,并且设计实验验证了模拟结果。研究表明,进口气流速度变化对气流场分布特性无明显影响,但与风扇轴中心距离不同的截面上气流场速度分布规律有较大差异。双风扇同时送风时,对彼此气流场影响显著,且双风扇气流场气流速度分布均匀。模拟值与试验值对比表明,所建模型可以比较准确地模拟圆盘风扇气流场的分布。     

干旱胁迫对油松侧柏苗木水力结构特征的影响

在温室条件下, 控制不同干旱梯度, 用改良的冲洗法测定了4年生油松、侧柏苗木的水力结构参数. 研究表明, 随着小枝水势的降低, 水力结构各参数随茎段功能木质部直径的变化可以用不同的方程来模拟; 油松苗木在轻度水分胁迫下导水率剧烈丧失, 侧柏苗木在中度水分胁迫下导水率剧烈丧失. 在落叶之前, 相同直径油松和侧柏苗木枝条的胡伯尔值随小枝水势的变化很小, 说明苗木水分胁迫主要源于木质部空穴和栓塞.油松、侧柏苗木在干旱过程中水力结构的不同变化趋势, 有助于人们从新的角度认识树木的水分生理特性.     

常见农药喷施器械气流速度场的对比试验研究

为了研究不同农药喷施器械的气流速度场分布特性及影响规律、揭示提高气流作用范围和实现超宽幅 高效喷施作业的工作机理、开展了机动喷雾喷粉机、风送式喷雾机、热力烟雾机和悬浮管道式喷施机等4 种常见喷 施器械的气流速度场的现场对比试验。结果发现、4 种机型的气流速度场差异较大、试验中所采用的悬浮变径管道在 距离管道入口40 m处的喷施孔仍能测量到7 m/s 的风速、风速衰减比小;风送式喷雾机及喷雾喷粉机相当、热力烟 雾机最弱。对比试验结果表明、悬浮管道式喷施技术是拓宽农药喷施器械单次喷施作业覆盖范围的有效方法之一、 通过采用悬浮管道对喷施气流进行适当的约束和导引、可以大大提高气流速度场的作用范围、提高喷施作业效率、 改进喷施作业沉积效果、减少农药资源浪费和对农田环境的污染。     

等离子体气动激励的诱导气流速度的实验研究

等离子体流动控制是基于等离子体气动激励的主动流动控制,可用于改善飞行器和动力装置空气动力特性.为了探索等离子体流动控制的内在机理,在不同的参数条件下,对等离子体气动激励的诱导气流速度进行了实验研究.实验结果表明:等离子体气动激励可以把激励器表面空气加速到每秒几米的速度,诱导气流与激励器表面有一个约5°的夹角,且气流经加速后会形成漩涡结构.固定激励频率,诱导气流速度随激励电压增大而增大;固定激励电压,诱导气流速度受激励频率的影响不大;激励器布局对等离子体气动激励器的性能有重要影响.     

基于FVM空调送风口优化布置数值模拟

夏季舒适的办公条件影响着办公人员健康和工作效率,而办公室内空调送风口布置是影响舒适度的关键因素,也是建筑节能和高效利用考虑的重要因素之一。建立了不同送风口位置下办公室空气的对流、传热的标准k-ε湍流模型和以温度k-ε为变量的能量守恒方程,采用有限体积法(FVM)对控制方程进行离散并求解,模拟4种不同送风口位置下办公室内的温度场和流速场,并对距离地面k-ε高度处温度场和速度矢量场进行了分析,结果表明:Cass4送风口设计使得办公室内大部分区域的温度在24℃～26℃之间,且温度场分布比较均匀,送风口冷空气与室内空气对流作用强。该研究方法提出了满足规范要求和人体舒适度要求的优化空调送风口设计,为相关系统的通风设计提供参考。     

基于CFD的热风加热装置模拟分析及研究

针对燃煤为热源的热风干燥存在高能耗、污染环境以及燃油炉燃烧产生的热风直接用于干燥将污染物料的问题,设计了一种红外线加热板空气加热装置.运用流体动力学计算软件CFD对该加热装置的二维流场进行了数值模拟,获得该热风加热装置内的流场和温度场,并对加热装置内的气流和温度分布的特点进行分析.结果表明:在导热板和分流板共同作用下,整个加热装置内流场气流分布比较均匀,提高了热能利用率;流场的温度梯度变化明显,出口处温度比较均匀,温度可以达到100℃,满足设计要求,可为热风加热装置的进一步改进提供依据.     

作业参数对挖坑机动态力学参数影响的试验研究(Ⅰ)——挖坑机动态力学参数的测试与研究

挖坑机动态力学参数与其影响因素关系的研究,是一项重要的基础研究.在自行研制的挖坑机动态力学参数测试试验装置上,采用传感器电测方法,通过计算机数据采集系统,实现对挖坑作业过程中力学参数的动态实时记录.通过单因素试验和多因素正交试验相结合的方法,模拟生产现场作业条件(不同钻头转速、钻头进给速度),得出作业参数与钻头的动态力学参数(扭矩和进给阻力)间的影响因素关系.通过数据分析得出各影响因素与钻头动态力学参数间的数学关系,绘出关系曲线,作出曲线拟合方程,从而找出钻头动态力学参数达到最优时各影响因素值,为挖坑机设计提供理论依据.该试验手段及设备在营林与园林机械挖坑机测试研究领域是一个创新.     

高压电场中蔗糖溶液的蒸发特性

[目的]为进一步研究高压电场中蔗糖溶液的蒸发特性和机理.[方法]在高压电场中,以不同浓度蔗糖溶液为研究对象,进行电压、电极间距、电场类型等参数对蒸发速度的试验研究,同时进行在针-板电极中间放绝缘板阻挡和不放绝缘板的对比试验研究.[结果]高压电场可以提高蔗糖溶液的蒸发速度;在低浓度下,蔗糖浓度对蔗糖溶液蒸发速度的影响极小;蒸发速度与电压极距有关,极距越小,蒸发速度越大;交流电压下蔗糖溶液的蒸发速度明显高于直流电压下;在无绝缘板阻挡的条件下蒸发速度明显高于阻挡条件下的.[结论]这为探索高压电场干燥特性和机理提供新的实验理论上的线索和依据.     

猪舍温度场和气流场的CFD模拟比较分析

为了比较纵向和横向通风方式对猪舍的降温效果,以种公猪舍为模拟对象,利用计算流体力学方法分别对纵向和横向两种通风方式下的舍内温度场和气流场进行了模拟,并对模拟结果进行了比较分析。结果表明,横向通风时,公猪栏内部分区域的气温能够保持在25℃左右,大部分区域气温低于28℃;纵向通风时,虽然部分猪栏内能够形成25℃左右的适宜气温,但靠近出口处的5个猪栏温度基本为30℃,局部温度甚至达到了31℃。说明横向通风方式不仅能够在舍内形成均匀的气流场,而且还能够明显降低公猪栏内的环境温度。     

木材干燥窑结构对窑内空气流动特性的影响

采用CFD技术模拟了不同结构木材干燥窑内气流运动规律,探讨了干燥窑结构和送风速度对窑内流场速度分布、流动结构以及流动均匀性等参数的影响,并采用导流挡板对窑内流场进行了改善。结果表明:在干燥窑内装置导流板后,气流在木材堆进口处基本变为水平流动,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部速度场的均匀性;在相同的木材量下,送风速度的大小对窑内流场的均匀性影响不大。     

基于CFD的花卉温室夏季机械通风模拟

为了研究实际花卉温室中夏季机械通风温度场和气流场对于花卉作物生长的影响,采用流体力学软件ANSYS FLUENT 19.0对温室进行三维计算流体动力学(CFD)模拟。通过在温室中布置温度测点,分析夏季机械通风模式下的温度分布规律;采用k-ε模型(RNG)对温室室内小气候进行模拟,离散纵坐标(DO)辐射模型进行室内辐射模拟,控制算法采用PISO算法,压力分散采用体积力加权法;设置求解器进行稳态分析,变量残差收敛的标准设为10^-4。在试验条件下,计算结果与试验结果吻合较好,模拟速度场误差范围在0.5%～24.6%,模拟温度在实测温度附近波动,RMSE=1.982 6,MAE=2.153 4,温度模拟值与实际值的绝对误差最大值小于2.5℃。模拟结果表明,夏季机械通风情况下温度场分布较均匀,适合花卉生长。     

木材干燥窑内速度场均匀性的数值模拟

[目的]研究木材干燥窑内速度场的均匀性。[方法]在实验室用顶风式木材干燥窑内安装了弧形导流板,并将计算流体动力学应用在木材干燥窑内部的三维流场分析中,分别研究了相同高度处不同横向位置和相同横向位置处不同高度木材堆间隙进口处的速度分布。[结果]由于挡板的导流作用,干燥窑内空气流动的横向均匀性明显有所提高,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部整个速度场的均匀性。[结论]随着送风速度的提高,木材堆内气流速度的均匀性并无明显变化。在干燥窑内适当安装弧形     

不同类型兔舍冬季环境检测与评价

对山东省不同兔舍建筑形式和不同规模的养兔场进行了冬季兔舍环境检测,结果表明：3个兔场的落菌数、湿度有着显著的差异,而3个兔场之间的氨浓度、气流速度、照度差异不显著。A场的温度与B、C场差异显著,B、C场之间差异不显著。进一步表明：兔舍的环境状况不仅受养殖规模和建筑形式的影响,更与管理水平密切相关。本研究为建筑适宜家兔生长和繁殖的兔舍提供了依据。     

日光温室对流循环蓄热墙体构造对室内气流场的影响

[目的]适当空气流动对植物的生长非常重要,研究新型对流循环蓄热墙体构造对日光温室中所形成的气流影响.[方法]通过现场试验,在距离墙体0.3m、0.6m、0.9m位置对上下两排通气孔高度处的气流速度和温度等进行了测试,并在测试的基础上,通过FLUENT软件,对包括作物在内空间的气流分布进行模拟分析.[结果]该墙体构造所形成的循环气流,可以在一定程度上扰动室内空气,进而在温室内走道和作物栽培行间等位置形成气流,其中温室跨中栽培行间的下部平均气流速度可达0.25 m/s.[结论]对流循环蓄热墙体自身的对流作用,可对日光温室冬季封闭栽培条件下的气流环境有一定的改善作用.