Микроклимат рабочей зоны (санитарно-гигиеническая эффективность системы вентиляции) при условии слабого влияния относительной влажности (в диапазоне 40—60%) зависит от сочетания температуры и скорости движения воздуха. Значения параметров в любой точке помещения oопределяются взаимодействиями струй (вентиляционных, технологических и др.) и их сопровождающих обратных течений. Отсюда обязательность роста температуры воздуха в течении недогретом (струе и обратном потоке) с понижением его скорости или падение температуры в течении перегретом. При неравномерном распределении теплоизбытков возникают локальные зоны повышенных (пониженных) температур. Выходит, что оценка микроклимата состоит в выявлении локальным параметров температуры и скорости воздушного потока.
В практике отопления и вентиляции (кондиционирования воздуха) расчет теплопотерь, тепловыделений, тепловлажностных и других процессов ведется по средней скорости и температуре воздуха рабочей зоны или отдельных ее зон по средней температуре над рабочей зоной и под перекрытием. Расчет производительности общеобменной вентиляционной системы (экономической эффективности системы вентиляции) определяется по перепадам температур (концентраций) воздуха, уходящего из помещения.Таким образом, точность решения задач по отоплению и вентиляции (их санитарно-гигиеническая и экономической эффективности) зависят от того, насколько полно изучены закономерности распределения скоростных и температурных полей в общем объеме помещения. К сожалению, применяемая в практике упрощенная модель вентиляционной струи на сегодняшний день не решает полностью эту проблему. Попытка приспособить теорию свободной неизотермической струи к стесненным условиям при рассмотрении частных задач зачастую приводит к результатам, не отвечающим требованиям жесткого режима экономии топливно-энергетических ресурсов. Численные методы расчета двухмерных потоков слабо используются в вентиляционной технике из-за сложности решения граничных условий и отсутствия наглядного восприятия течения.Все сказанное свидетельствует о сложности проблемы. Выбранная модель течения должна обладать огромным числом связанных между собой термодинамических сил, обусловливающих перемещение субстанций (потока теплоты, вещества и др.), что позволит удовлетворить требования к санитарно-гигиенической и экономической эффективности системы как единому комплексу, обеспечивающему ее оптимизацию. С другой стороны, модель должна быть относительно простой, разрешающей проблему до уровня инженерных задач.Примером такой модели (которая во многом удовлетворяет оговоренным условиям) может служить течение, вызванное действием симметричной или полуограниченной приточной вентиляционной струи; оно происходит при вынужденной конвекции, граничных условиях второго рода и отсутствии пристенного пограничного слоя. Присутствие технологического оборудования в такую модель может быть введено в форме поправки к объему (высоте) помещения. Параметры воздуха и зонах, близких к оборудованию, высота которого превышает зону дыхания, корректируются с помощью теорий зон аэродинамической тени.Воздушный поток в ограниченном пространстве имеет участки смешения и разворота, в каждом из которых можно им делить две зоны, различающиеся структурой и механизмом развития (угасания) когерентных структур (крупных вихрей, которые имеют повторяющуюся структуру, оставаясь когерентными на значительном расстоянии вниз по потоку). Сечение, в котором сопрягаются участки смешения и разворота, соответствует максимальной площади струи и отстоит от насадка на расстоянии. Развитие вихревой структуры определяется значением поперечного градиента скорости и прилегающих к ней слоев. При достаточном значении вихрь растет, в противном случае он угасает. В первой зоне происходит развитие струйного пограничного слоя. Крупные вихри здесь находятся под действием двух противоположно направленных сил, вызванных скоростью струи и обратного потока. Это увеличивает вращательное движение вихря (рост вихря) и тормозит его поступательное движение по сравнению со струей затопленной.
Мы в социальных сетях:
