Estudo de identificação de vórtices no campo de fluxo dentro de um espaço habitacional fechado com jatos opostos

Lu Haoyang ,  

Wang Congcong ,  

Chen Hongbing ,  

Zhang Yan ,  

Li Chunyang ,  

Liu Yuhang ,  

Zhao Liguo ,  

摘要

Em um ambiente habitacional fechado constituído por múltiplas bocas de jato opostas, a compreensão da estrutura dos vórtices desempenha um papel crucial na contenção da propagação de vírus e poluentes. Foi construído um modelo em escala reduzida do espaço habitacional fechado com jatos opostos, utilizando o sistema PIV (particle image velocimetry) para medir o campo de fluxo sob condições isotérmicas e de resfriamento. As características turbulentas do campo de fluxo foram estudadas do ponto de vista dos vórtices, comparando a eficácia de diferentes algoritmos de identificação de vórtices. O método de identificação de vórtices Liutex foi selecionado para analisar o movimento dos vórtices durante um ciclo de oscilação, descobrindo que a intensidade dos vórtices nos sentidos anti-horário e horário é diferente, com intensidades máximas de 50 s-1 e 110 s-1, respectivamente. Concluiu-se que o movimento, fusão e aniquilação dos vórtices influenciam a estrutura do campo de fluxo, sendo o período de oscilação do jato de aproximadamente 3,67 s. Como os vórtices têm um efeito de confinamento sobre os poluentes, as áreas de acumulação de poluentes foram representadas pelo gráfico de distribuição relativa de frequência dos núcleos dos vórtices, analisando que, apesar do campo de fluxo ser não estacionário, a distribuição dos vórtices é relativamente estável, com o núcleo do vórtice no lado esquerdo da seção CS4 aparecendo 21 vezes no mesmo ponto. Sob condições de resfriamento, os poluentes são confinados em uma área menor, o que ajuda a conter sua propagação.

关键词

Espaço fechado; campo de fluxo de ventilação; jatos opostos; identificação de vórtices

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