CFD分析呼吸防護(hù)面具罩體設(shè)計(jì)

工作場(chǎng)所存在的各種空氣污染物會(huì)對(duì)勞動(dòng)者的健康構(gòu)成危害,如不加以有效控制和防范,長(zhǎng)期暴露可能會(huì)造成各種職業(yè)病。作為保護(hù)勞動(dòng)者呼吸健康的最后一道防線,呼吸防護(hù)用品能起到防護(hù)各種呼吸危害的作用,其中使用最廣泛的是自吸過(guò)濾式呼吸防護(hù)用品。正確選擇自吸過(guò)濾式呼吸防護(hù)用品,并正

近年來(lái),塵肺病高發(fā)的現(xiàn)狀使得社會(huì)對(duì)自吸過(guò)濾式防顆粒物呼吸器的需求日益增加,國(guó)家也將《自吸過(guò)濾式防塵口罩通用技術(shù)條件》更改為新標(biāo)準(zhǔn)——《呼吸防護(hù)用品自吸過(guò)濾式防顆粒物呼吸器》,防護(hù)范圍擴(kuò)大到粉塵、煙、霧和微生物等,對(duì)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。

為了探討某鋼構(gòu)企業(yè)配置的呼吸防護(hù)用品是否合理,發(fā)現(xiàn)企業(yè)呼吸防護(hù)用品配置方面存在的問(wèn)題和不足,指導(dǎo)企業(yè)合理配置、使用和管理呼吸防護(hù)用品。我們對(duì)該企業(yè)一噴漆車間配置的呼吸防護(hù)用品進(jìn)行了量化分析,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

針對(duì)某款新型工程機(jī)械須滿足最新的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求,本文從導(dǎo)風(fēng)罩的角度對(duì)工程機(jī)械的冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲和風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化。建立了冷卻風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩流場(chǎng)的cfd模型運(yùn)用fluent軟件對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬,探究了兩種導(dǎo)風(fēng)罩形狀對(duì)風(fēng)量大小和噪聲水平的影響。優(yōu)化結(jié)果表明,四周斜切角的導(dǎo)風(fēng)罩可使流量提高0.08kg/s,噪聲降低了0.02db。結(jié)果表明,在新方案的基礎(chǔ)上可以適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速,從而降低風(fēng)扇的氣動(dòng)噪聲。

本文主要介紹cfd分析在空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)作用,在設(shè)計(jì)除霜風(fēng)道的同時(shí)進(jìn)行cfd的分析,可以使除霜風(fēng)道更加合理化,降低風(fēng)阻、壁噪等。除霜風(fēng)道的好壞直接影響到汽車的除霜、除霧能力,影響汽車的安全駕駛性能。cfd分析能直觀、清晰地表現(xiàn)除霜風(fēng)的風(fēng)量、軌跡等,是非常實(shí)用的分析工具。

造紙嚴(yán)重污染環(huán)境,處理造紙排污至關(guān)重要。本文基于對(duì)污泥特性的分析,改進(jìn)螺旋泵的理論設(shè)計(jì),利用泵的螺旋剪切力壓干污泥,使污泥達(dá)到一定的干度,便于對(duì)污泥的處理。這種泵需要產(chǎn)生很高的壓力,本文結(jié)合迷宮泵和螺旋泵的設(shè)計(jì)特性,給出設(shè)計(jì)理論,并通過(guò)cfd模擬分析污泥流動(dòng)的特性,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。

采用cfd模擬分析了內(nèi)呼吸玻璃幕墻的傳熱現(xiàn)象,比較了不同通風(fēng)量以及不同幕墻寬度條件下內(nèi)呼吸幕墻的綜合傳熱系數(shù)以及百葉不同位置的遮陽(yáng)效果,指出與增大通風(fēng)量及幕墻寬度的方案相比,采取有效遮陽(yáng)措施的內(nèi)呼吸幕墻,減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失的效果更顯著。

針對(duì)長(zhǎng)沙市某一外呼吸玻璃幕墻的傳熱特性,進(jìn)行cfd(computationalfluiddynamics)模擬研究,并將得出的模擬結(jié)果與公開文獻(xiàn)上的實(shí)際測(cè)試值進(jìn)行比較。研究表明:模擬結(jié)果和實(shí)際測(cè)試值有很好的吻合度,驗(yàn)證了該模擬方法的正確性。

結(jié)合國(guó)內(nèi)某離心風(fēng)機(jī),在分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性能的基礎(chǔ)上,建立了離心風(fēng)機(jī)的有限元模型,并借鑒國(guó)內(nèi)外的風(fēng)機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)機(jī)入系統(tǒng)后運(yùn)行狀態(tài),分析了風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)情況以及雙出風(fēng)口空氣流動(dòng)情況并得出了結(jié)論。

本文采用ug造型軟件對(duì)球形止回閥流道進(jìn)行造型,再用fluent軟件對(duì)閥體內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。經(jīng)過(guò)對(duì)其壓力和速度分布情況進(jìn)行全面分析后,對(duì)其內(nèi)部流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,球形止回閥大大減少了閥體的水力損失,降低了在關(guān)閥過(guò)程中所產(chǎn)生的水擊波,提高了止回閥的可靠性。

球形止回閥的CFD分析

用CFD模擬分析優(yōu)化室內(nèi)通風(fēng)效果

收稿日期：2008－06－26 作者簡(jiǎn)介：王宏偉（1984－），男，西華大學(xué)2007年碩士研究生， 研究方向?yàn)闄C(jī)械內(nèi)部流動(dòng)理論及cfd分析。 中圖分類號(hào)：th137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672－8904（2009）02－0008－004 第2期（總第33期） 2009年3月 no．2(serialno．33) mar．2009fluidpowertransmissionandcontrol 止回閥是用于管路系統(tǒng)介質(zhì)順流時(shí)開啟、逆流 時(shí)關(guān)閉的自動(dòng)閥門，主要作用是防止介質(zhì)的倒流、 泵及驅(qū)動(dòng)機(jī)械反轉(zhuǎn)，防止水泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)突然停止 運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的水擊波，減輕對(duì)管路系統(tǒng)的破壞。 止回閥按關(guān)閉件與閥座的相對(duì)位移方式可以 分為：升降式、旋啟式、碟形、隔膜式和球形止回閥 等五大類。對(duì)于上述止回閥，大多存在以下缺點(diǎn)：

以金屬格柵填料作為研究對(duì)象,針對(duì)4種不同長(zhǎng)寬比的格柵填料,利用cfd模擬了其在5種不同流速下的干塔壓降和流場(chǎng)分布,分析了填料內(nèi)的回流現(xiàn)象以及當(dāng)改變填料結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)與壓降變化的關(guān)系。

噴射鉆井的實(shí)踐和理論研究表明,噴射鉆頭不僅靠牙輪進(jìn)行機(jī)械破巖,鉆頭噴嘴還是一個(gè)水力機(jī)械,高速射流的水力能量不僅能凈化井底的巖屑,還具有直接破碎巖石的沖蝕作用。文中以基礎(chǔ)流體力學(xué)理論和流場(chǎng)模擬來(lái)分析噴嘴的水力性能,建立不同結(jié)構(gòu)噴嘴的cfd模型,對(duì)比分析各型噴嘴的水力性能,為牙輪鉆頭上噴嘴的選用與設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)對(duì)軸流血泵的流體動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。研究血液流經(jīng)葉輪的速度、壓力、剪切變形率等參數(shù)的分布以及螺旋葉片對(duì)血液的破壞作用。結(jié)果表明:血液在葉輪內(nèi)的流動(dòng)是一種非常復(fù)雜的三維流動(dòng),而基于流線型的葉輪設(shè)計(jì)可以避免血液在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生湍流、渦流以及較高的剪切力。血液流經(jīng)血泵的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)及剪切變形率的分布都比較均勻,變化梯度小,從而有效的減少血液破壞。

基于CFD技術(shù)的絮凝池改造及設(shè)計(jì)方法分析

采用紫外光(uv)輻照接枝的方法在聚丙烯無(wú)紡布上接枝丙烯酸十二酯,制備了能夠快速吸附硫化氫氣體的簡(jiǎn)易防護(hù)面具,其可附著于空氣呼吸器面具內(nèi)側(cè),可在面罩破損后的一段時(shí)間內(nèi)保證井下救援人員不受高濃度硫化氫氣體的威脅,為救援工作的順利進(jìn)行贏得時(shí)間?？疾炝藛误w濃度等因素對(duì)接枝率的影響,用衰減全反射傅立葉紅外光譜和電子顯微鏡對(duì)改性處理后的聚丙烯基體進(jìn)行表征,重點(diǎn)研究了不同接枝率改性聚丙烯樣本對(duì)硫化氫氣體吸附效果的影響。結(jié)果表明,單體濃度為7.5%,異丙醇與水的比為1∶4時(shí),改性聚丙烯無(wú)紡布的接枝率為26.45%,其對(duì)硫化氫氣體的吸附性能達(dá)到最佳效果。

目的為滿足呼吸防護(hù)用品的適配性設(shè)計(jì)和測(cè)試需求,根據(jù)目前我國(guó)成年人頭面測(cè)量數(shù)據(jù)提出2種新的分類(欄)方式:二元分欄和主成分分欄,并分析2種分欄對(duì)我國(guó)成人頭面劃分的適用性.方法以近期我國(guó)3000名成年人頭面尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立頭面尺寸數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)頭面尺寸指標(biāo)臉長(zhǎng)-臉寬的二維分布提出我國(guó)成年人頭面二元分欄.采用主成分分析對(duì)10項(xiàng)穩(wěn)定的頭面尺寸指標(biāo)(最小額寬、臉寬、鄂寬、臉長(zhǎng)、瞳孔間距、頭寬、鼻突長(zhǎng)、鼻寬、鼻梁寬、鼻長(zhǎng))分析后提出我國(guó)成年人頭面主成分分欄.通過(guò)我國(guó)成年人頭面數(shù)據(jù)在不同分欄的分布比例分析兩類分欄對(duì)成人頭面劃分的適用性.結(jié)果我國(guó)成年人頭面二元分欄和主成分分欄分別將臉型分為10個(gè)型號(hào)和8個(gè)型號(hào).總覆蓋率分別為96.9%(男性95.4%,女性98.4%)和96.5%(男性95.1%,女性98.1%).各型號(hào)覆蓋比例較為均勻,二元分欄各型號(hào)覆蓋率在4.6%～21.7%之間,主成分分欄各型號(hào)覆蓋率在10.4%～14.6%之間.對(duì)比分析國(guó)外頭面分欄方法,美國(guó)洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室(lanl)全面罩分欄只能覆蓋我國(guó)70.9%的人群,且各型號(hào)覆蓋極不均勻,其中3個(gè)型號(hào)的覆蓋率之和不足1%;美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所(niosh)研制的二元分欄和主成分分欄能覆蓋我國(guó)96.4%和95.9%的人群,但各型號(hào)分布不均勻,其二元分欄中5個(gè)型號(hào)僅覆蓋6.3%的人群,主成分分欄中3個(gè)型號(hào)的覆蓋率之和為7.2%.結(jié)論根據(jù)我國(guó)成人頭面數(shù)據(jù)提出的二元分欄和主成分分欄能代表國(guó)人頭面尺寸分布,比國(guó)外分欄更適用.

該文依據(jù)水介質(zhì)具有低黏度、潤(rùn)滑性差、高氣化壓力和腐蝕性等特殊理化特性,分析出純水流經(jīng)閥口時(shí),閥口附近可能出現(xiàn)氣蝕、漩渦、能量損失、溫升等問(wèn)題。通過(guò)inventor建立流場(chǎng)模型,并通過(guò)flu-ent對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行可視化仿真分析,并得到壓力、速度、湍動(dòng)能云圖,驗(yàn)證分析結(jié)果,并為先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化做準(zhǔn)備。

應(yīng)用cfd(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))技術(shù)模擬配水嘴嘴損特性,分析配水嘴內(nèi)部流動(dòng)特性,設(shè)計(jì)了防堵塞新型系列配水嘴。在對(duì)新型結(jié)構(gòu)配水嘴的嘴損特性和內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬基礎(chǔ)上,結(jié)合原始孔口水嘴的數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)新型配水嘴進(jìn)行了定型和系列化設(shè)計(jì)。根據(jù)水嘴內(nèi)部流場(chǎng)中壓力和流線的分布,分析了新型配水嘴的節(jié)流原理。結(jié)果表明:模擬配水嘴嘴損所采用的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法合理有效,設(shè)計(jì)了與試驗(yàn)相符的、滿足工程實(shí)際技術(shù)要求的新型系列化防堵塞配水嘴。拓展了cfd技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,為新型配水器水嘴的研制和調(diào)配提供了新的方法。

利用cfd技術(shù)對(duì)xa3220-211型消防泵進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)比分析了10種設(shè)計(jì)方案的流線分布、揚(yáng)程、效率以及軸功率。結(jié)果表明:采用分流葉片(長(zhǎng)短葉片)能夠有效地提高泵的揚(yáng)程,改善內(nèi)部流動(dòng);優(yōu)選方案c經(jīng)過(guò)試驗(yàn),最高效率達(dá)到了50.5%,最高揚(yáng)程達(dá)到87.6m,高效區(qū)寬,揚(yáng)程曲線平坦,并且在1.5倍流量工況下的軸功率不超載,滿足了設(shè)計(jì)要求。