公共交通環(huán)境中CFD仿真應用

  隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的公共交通現(xiàn)在已經(jīng)得到了很大的發(fā)展。2018年全國鐵路營業(yè)里程達到13.1萬公里，廣東深圳航空一年的旅客運輸量就超過了3200萬人次，另外，國內(nèi)已經(jīng)有36個城市開通了地鐵，日運送旅客超過5000萬人次。伴隨著公共交通的發(fā)展，公共交通建筑人流量大增，其中攜帶病毒、細菌的人群也遠高于其他辦公場所，非常容易導致公共衛(wèi)生安全問題。

  傳統(tǒng)的噴灑消毒藥物和臭氧滅菌等方式已經(jīng)不能滿足當下的需求，空氣消毒機開始廣泛運用于各大公共場所。但不同建筑的室內(nèi)環(huán)境格局不一，如何才能保證消毒氣體對整個室內(nèi)環(huán)境的全面覆蓋呢？

室內(nèi)空氣中的細菌因咳嗽而擴散,顏色對應于以m / s為單位的氣流速度

  計算流體動力學（CFD）是一種計算描述/與流體流動相關的非線性微分方程的數(shù)值方法，幫助工程師可視化流動發(fā)生的任何區(qū)域的流速，密度，熱影響和化學濃度。有助于工程師分析問題區(qū)域并提出最佳解決方案。

CFD仿真常見的應用領域為：

v 教室、醫(yī)院、機場等公共場所

v 一般辦公室/房間模擬

v 通風櫥設計

v 污染物模擬

v 工業(yè)通風設計

v 吸煙休息室

v 外部建筑流場

v 火災和煙霧管理

v 倉庫火災模擬

v 游泳池通風

v 潔凈室模擬

v 動植物環(huán)境

v 封閉的車輛設施

v 計算機集群室等等

  顯然，采用CFD仿真能夠有效模擬分析公共場所空氣消毒機的工作狀況，以下元王為某機場航站樓做的空氣消毒CFD分析案例。

CFD仿真分析背景

1. 地面與天花板之間的距離為4.1m；

2. 每臺設備之間的距離、安裝位置如上圖；

3. 空氣凈化器的進出口如下圖所示；

4. A設備的額定循環(huán)風量為1200m3/h, B設備的額定循環(huán)風量為3600m3/h；

CFD仿真模型展示

邊界條件說明

  穩(wěn)態(tài)分析：在給定元件凈化器循環(huán)風量的情況下，分析壓力速度等物理場穩(wěn)定后的流動情況情況；

  分析邊界設定：航站樓孤立地置于自由空間中，周圍空氣初始速度為零，系統(tǒng)壓力為大氣壓；

各位置的速度切面云圖

空氣消毒機無工作狀態(tài)下速度云圖

切面位置（離地面0.3m）

切面位置（離地面0.7m）

切面位置（離地面1.0 m）

切面位置（離地面1.5m）

切面位置（離地面1.8 m）

切面位置（離地面2.0 m）

切面位置（離地面2.5 m）

切面位置（離地面3.5 m）

總結(jié):

  從各切面云圖可知整個航站樓區(qū)域均被凈化機排出的消毒氣體覆蓋；

  公共交通場所是人們社會生活中不可或缺的一部分，場所衛(wèi)生環(huán)境事關人們的身體健康。通過CFD仿真技術，建筑總體規(guī)劃者可以預測擬建建筑物在設計階段的流體動態(tài)，以改善建筑物內(nèi)的性能和更好的HVAC。元王作為CAE仿真應用領域的專家，已成功服務1000+家企業(yè)，廣受客戶好評。選擇元王，為您的企業(yè)帶來無限可能~