ПРИМЕСНЫЕ ЧАСТИЦЫ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
Статья посвящена анализу времени пребывания частиц в системах вентиляции. Под временем пребывания понимается продолжительность нахождения отдельной частицы или элемента потока внутри объема аппарата или системы от момента входа до момента выхода. Исследование этого параметра является важным для оценки эффективности воздухообмена, равномерности распределения свежего воздуха и качества микроклимата в помещении.
В зависимости от вида входного воздействия получена: дифференциальная функция распределения, характеризующая долю частиц, время пребывания которых близко к заданному значению; интегральная функция распределения времени пребывания частицы в потоке (C(t)).
Отмечено, что среднее время пребывания является ключевым расчетным параметром, и для идеализированных моделей потоков определяется как отношение объема аппарата к объемному расходу потока, структура потока в вентилируемом помещении напрямую определяет распределение времени пребывания частиц в потоке.
Анализ характеристик времени пребывания, приведенный в статье, позволяет оценить эффективность работы системы вентиляции и перемешивания воздуха.
Полученные результаты могут быть полезными для оптимизации систем вентиляции с целью повышения эффективности перемешивания воздушных масс и улучшения качества воздуха в помещениях. Это также может иметь практическое применение в области обеспечения безопасности и санитарии в зданиях и помещениях с высокими требованиями к системам вентиляции.
Предметом исследования является анализ времени пребывания частиц в системах вентиляции, что является важным для оценки эффективности воздухообмена, равномерности распределения свежего воздуха и качества микроклимата в помещении.
Материалы и методы: исследование времени пребывания частиц в системе вентиляции включают использование методов моделирования, экспериментов и анализа данных для определения связей между различными параметрами.
Результаты: На основе проведенного исследования выполнен анализ среднего времени пребывания частиц в потоке, определено распределение времени пребывания частиц в потоке. Анализ среднего времени пребывания частиц в потоке позволяет оценить общую эффективность перемешивания. Большое среднее время пребывания может свидетельствовать о необходимости оптимизации системы вентиляции.
Распределение времени пребывания частиц в потоке охарактеризовано дисперсией. Установлено, что низкая дисперсия указывает на равномерное перемешивание, в то время как высокая дисперсия может свидетельствовать о неравномерном распределении частиц.
Идентификация выбросов и аномалий в данных о времени пребывания частиц позволяет выявить возможные неисправности в системе вентиляции, требующие дополнительного внимания и регулировки.
Статистические характеристики времени пребывания частиц в потоке систем вентиляции и перемешивания являются важными для понимания и оптимизации гидродинамических процессов в этих системах.
Выводы: Анализ среднего времени пребывания частиц в потоке позволяет оценить общую эффективность перемешивания. Распределение времени пребывания частиц в потоке может быть охарактеризовано дисперсией. Идентификация выбросов и аномалий в данных о времени пребывания частиц позволяет выявить возможные неисправности в системе вентиляции. Исследование связи времени пребывания частиц с различными параметрами работы системы вентиляции может предоставить дополнительные возможности для оптимизации процессов вентиляции.
Article Details
Библиографические ссылки
Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй / Г.Н. Абрамович. М.: ЭКОЛИТ, 2011. 720 с.
Ананьев В.А. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Теория и практика/ В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева и [др.]. М.: Евроклимат, 2003. 416 с.
Аэрогидромеханика / А.А. Коваленко, В.И. Соколов, Ю.И. Осенин и др.. – Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2009. 516 с.
Гусенцова Я.А. Модели турбулентности в расчетах аэродинамических характеристик газовых потоков/ Я.А. Гусенцова, А.В. Красногрудов, М.М. Родыгина, Н.Д. Высоцкая // Строительство и техногенная безопасность. 2024. № 32(84). c.47 54. DOI: 10.29039/2413-1873-2024-32-47-54.
Гусенцова Я.А. Моделирование характеристик вентиляционных систем техногенно-опасных объектов. Монография / Я.А. Гусенцова, А.В. Красногрудов, В.Ю. Малкин, М.М. Родыгина. – Луганск: Изд-во ЛГУ им. В. Даля, 2024. – 104 с. – ISBN 978-5-6051816-2-0.
Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке /Н. Джонсон, Ф. Лион . – М.: Мир, 1981. – 616 с.
Посохин В.Н. Аэродинамика вентиляции / В.Н. Посохин. М.: Информационно-издательское предприятие «АВОК-ПРЕСС», 2008 г. 209 с. ISBN: 978-5-98267-044-1.
Юревич Е.И. Теория автоматического управления / Е.И. Юревич. – Л.: Энергия, 1975. 418 с.
Batchelor G.K. The Theory of Homogeneous Turbulence. Cambridge University Press, 1982. 212 p.
King, M.-F. A methodology for the statistical analysis of the transport time to exposure in a room / M.-F. King, C.J. Noakes, P.M. Sleigh // Journal of Hazardous Materials. – 2022. – Vol. 423, Part B. – P. 127183.
Liu, S. Statistical characteristics of airborne particle transport in a ventilated space under unsteady conditions / S. Liu, M. Sandberg, M. Vesely // Indoor Air. – 2021. – Vol. 31, Issue 4. – P. 1123–1135.
Zhang, Z. Particle residence time and dispersion in a cross-ventilated model room / Z. Zhang, Q. Chen // Building and Environment. – 2020. – Vol. 168. – P. 106497.