Дослідження дворівневого повітряно-струминного огородження відкритої поверхні великорозмірних ванн

Abstract

У вентиляційній практиці знаходять широке застосування повітряно-струминні огородження, які використовуються для відокремлення зони зі сприятливими параметрами від зони з менш сприятливими параметрами повітряного середовища. Найчастіше застосовують повітряно-струминні огородження у виробничих приміщеннях. Повітряна плоска струмина відокремлює джерело шкідливих виділень від повітряного середовища приміщення, а також транспортує шкідливості, що потрапили в повітряний потік до місця їхнього вловлювання. За таким принципом влаштовуються різноманітні активовані місцеві відсмоктувачі. Наразі великого поширення для вирішення завдань аеродинаміки вентиляції, зокрема для розрахунку струминних течій і течій поблизу стоків, розроблено чисельні методи CFD моделювання (Computational Fluid Dynamics – обчислювальна гідромеханіка). Метою є визначення основних кількісних співвідношень для влаштування повітряно-струминної огорожі над дзеркалом рідини, що працює в режимі граничного вловлювання за допомогою методу CFD моделювання. Розглядається об’ємна задача про взаємодію припливних струмин, що виходять із вузьких щілинних отворів у напрямку один проти одного та щілинних стоків під припливними насадками. Розрахункова область течії обмежується поверхнею дзеркала рідини у ванні, бортами ванни й умовними межами над ванною. Використовувалася стандартна k-ε-модель турбулентних течій. При цьому вважалося, що турбулентність породжується припливними струминами й завихреннями на кутах твердих стінок. Зовнішні потоки повітря, що підтікають до струмин і до отвору всмоктування на вільних межах області розрахунку, приймалися не турбулізованими. Отримано поля розподілу температури та швидкості повітряних потоків для екранування дзеркала ванни. Також уточнено співвідношення витрат припливного повітря та повітря, що відсмоктується, для найбільш ефективного вловлювання шкідливостей.