Совершенствование вытяжной вентиляции на предприятиях железнодорожного транспорта

• Автор: Рогова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 191 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Вредные факторы воздушной среды производственных помещений.

1.2. Обзор существующих методов расчета производительности местной вытяжной вентиляции от теплогазовыделяющего оборудования

1.3. Расчеты, основанные на закономерностях

распространения конвективных струй

1.4. Расчеты, сделанные с учетом подвижности воздуха

и турбулентной диффузии газов.

1.5.Задачи исследования.

ГЛАВА П. Аналитические исследования закономерностей распространения вредных примесей путем турбулентной диффузии
2.1. Общие сведения о теории турбулентности и
турбулентной диффузии.
2.2. Классификация дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка и постановка
краевых задач.
2.3. Оценка уровня концентраций вредных примесей, в трехмерном пространстве, распространяющихся
гурбулентной диффузией
2.4. Выводы.
ГЛАВА III. Экспериментальные исследования влияния турбулентной диффузии на эффективность улавливания вредных
примесей от теплогазовыделяющего оборудования.
3.1. Некоторые положения теории подобия моделирования.
3.2. Методика планирования, проведения и обработки
результатов многофакторного эксперимента
3.3. Экспериментальные исследования по оценке работы бокового отсоса от теплогазовыделяющего оборудования
3.4. Выводы
ГЛАВА IV. Практическое приложение закономерностей распространения вредных примесей с учетом
турбулентной диффузии к расчету и устройству
местной вытяжной вентиляции
4.1. Метод расчета количества удаляемого воздуха от теплогазовыделяющего оборудования с учетом
турбулентной диффузии
4.2. Разработка конструкций устройств местной
вытяжной вентиляции и их производственная апробация
4.2.1. Приточновытяжное устройство
4.2.2. Вытяжной шкаф.
4.3. Эффективность устройств местной вытяжной вентиляции.
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Знание закономерностей взаимодействия конвективных струй вблизи всасывающих отверстий дает возможность заранее определить производительность местного отсоса заданной конструкции у теплогазовыделяющего оборудования. Решается задача о взаимодействии потенциального потока к местному отсосу с турбулентной струей методом наложения в различных формах. Используются приемы сложения величин скоростей составляющих потоков, квадратов величин скоростей или кубов. Приемы сложения величин скоростей являются приближенными и позволяют получить лишь в некоторой степени качественно верную картину течения. До разработки более обоснованного метода расчета турбулентного движения метод наложения остается достаточно эффективным. Кроме этого, делается ряд допущений, которые ограничивают применение полученных формул. Например, весьма часто всасывающее отверстие или источник вредности заменяют точечным или линейным стоком. В случае, когда местный отсос и источник удалены друг от друга на значительное расстояние, такая замена правомерна, но при близком расположении источника и отсоса (что и применяется на практике) делать этого нельзя. Необходимая скорость в отверстиях местного отсоса определяется как функция от концентрации газов внутри местного отсоса, ПДК в рабочей зоне, коэффициента турбулентного обмена, расстояния, на котором происходит процесс ту рбулентной диффузии во встречном потоке воздуха. Методика этого расчета сложна, концентрации вредных веществ в укрытии неоднородны и в большинстве случаев неизвестны. Теоретические и экспериментальные исследования по этому способу немногочисленны [8, 3, 2]. Расчеты сделаны для точечного диффузионною источника, совмещенного с точечным стоком, а также для линейною источника и совмещенного с ним линейного стока, т. Тем не менее, этот способ единственный, в котором учитываются выделения газов оттеплогазоисточников. Большие исследования по производительности местных отсосов для теп-логазоисточников провели И. Д. Шепелев, С. И. Стриженов,В. М. Эльтерман, Т. А. Фиалковская, Л. В. Кузьмина, В. Н. Посохин, В. И. Шапотайло, П И. Килин, и др. Подавляющее большинство теоретических и экспериментальных исследований относятся ко второй группе, те. Расчеты основываются на существовании прямой пропорциональности между минимально необходимым количеством удаляемого воздуха и количеством воздуха в конвективной струе на уровне всасывающих отверстий. Изучению закономерностей распространения конвективной струи посвящены работы Л. Прандтля, Г. Н. Абрамовича, С. Е. Бутакова, Е. В. Кудрявцева, Ю. И. Каца, И. А. Шепелева, В. М. Эльтермана и других [1-3, , , , , 9, 8, 2]. Источник тепловыделений, пометенный в неподвижный воздух, нарушает его равновесное состояние и приводит в общее движение, в котором различаются восходящий поток и направленное к нему медленное течение окружающего воздуха. Если тепловым источником служит нагретая поверхность, тепло от нее передается прилегающим слоям воздуха, которые, расширяясь, становятся менее плотными и вытесняются окружающей средой вверх; воздух из окружающего пространства, заняв место у нагретой поверхности, в свою очередь нагревается, увеличивается в объеме и вытесняется вверх более плотным окружающим воздухом. Так образуется регулярный восходящий конвективный поток (струя), посредством которого от теплового источника непрерывно отводится конвективные тепловыделения. Совместно с приточными струями конвективные потоки определяют характер общей циркуляции воздуха в помещении, распределение в нем температуры и влажности, скорости движения и концентрации вредных примесей. При достаточной мощности источника тепловыделений возбужденный им конвекгивный поток турбулентен, т. В результате перемешивания окружающая среда вовлекается в поступательное движение: через каждое последующее поперечное сечение конвективного потока протекает больше воздуха, чем через предыдущее. В поперечных сечениях конвективной струи формируются характерные профили скорости и температуры с наибольшими значениями на оси и постепенным их уменьшением к фаницам.