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控制通风隧道中的轻气体释放。 (英语) Zbl 1430.76453号

概述:隧道和走廊等封闭空间内释放的浮力有害气体可能会产生特定的健康、工业和运输风险。为了安全起见,这些空间的简单通风策略是沿隧道施加气流,其速度被定义为“临界”,限制排放源下游有害浮力气体的前方。确定临界速度作为震源处几何和动力学条件的函数是一个尚未阐明的基本流体力学问题;这个问题与非Boussinesq释放的动力学有关,它与浮力和环境流体密度之间的巨大差异有关。我们在理论上研究了这个问题,方法是建立一个交叉流中顶帽羽流的简化模型,并在补充实验中通过在缩小规模的通风隧道中进行测试,检查循环源的释放。实验结果表明:(i)存在两种取决于源区(Gamma_i)羽流Richardson数的流型,一种是动量主导型释放流型,(Gamma_1),另一种是浮力主导型释放流型,两者之间存在平稳过渡;以及(ii)仅针对动量主导释放存在相关的非Boussinesq效应。所有这些特征都可以通过基于羽流的模型方便地预测,严格来说,该模型的有效性仅限于“弱”通风流中“小”来源的释放。模型的分析解通常与实验数据吻合良好,即使控制参数的值超出了模型的有效范围。这些解决方案有助于阐明震源半径的影响,并揭示极限(\Gamma_i\rightarrow0\)和(\Gamma_i\右箭头\infty\)中有趣的行为。这些发现支持采用简化模型来模拟密闭通风空间中的轻气体释放。

MSC公司:

76T10型 液气两相流,气泡流
76F35型 对流湍流
76R05型 强迫对流
76兰特 自由对流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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