ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы приближенного моделирования процессов вентиляции из "Вентиляция химических производств Издание 3" Метод приближенного моделирования, применяемый для исследований процессов вентиляции, основывается на общей теории подобия, в разработке которой ведущая роль принадлежит отечественной науке 51, 52]. [c.86] Кирпичев и М. А. Михеев [53] дают следующее определение методу приближенного моделирования Приближенное моделирование есть смешанный теоретически-экспериментальный метод, состоящий в установлении требований, предъявляемых теорией для получения полного подобия в модели, и в выявлении путем экспериментального сравнения модели с образцом, какие из требований могут не выполняться без заметного искажения подобия . [c.86] Метод приближенного моделирования имеет в сравнении с методом полного подобия большое преимущество — он технически значительно легче осуществим, хотя и не обладает той универсальностью, которая присуща методу полного подобия. [c.86] Приближенное моделирование фактически является единственным реализуемым методом. Полное моделирование либо неосуществимо, либо нецелесообразно, так как приводит к исследованию в натуре. Метод моделирования предусматривает создание модели, которая более проста, чем натура. Поэтому возникает необходимость в разработке обоснованных методик приближенного моделирования с учетом конкретных особенностей изучаемого явления и объема имеющейся о нем информации, характера поставленной задачи, принятой для модели рабочей среды, а также технических средств для проведения экспериментов. [c.86] Обоснованной методикой приближенного моделирования можно признать только такую, для которой установлена возможная ошибка. Должна быть ограничена область применения данной методики и поставлены пределы, в которых результаты проведенных опытов не будут превышать установленной погрешности. [c.86] В каждом конкретном случае следует применять методику, позволяющую получать результаты со степенью точности такого же порядка, как Точность исходных данных и эксперимента возможная общая ошибка исследования не должна выходить за пределы точности, с которой требуется получить решение поставленной задачи. [c.86] В развитии метода приближенного моделирования вентиляции зданий большое значение имели работы отечественных ученых (см. литературу). [c.86] Наряду с тепловым и гидродинамическим моделированием в практике исследований по вентиляции и отоплению применяется аналоговое моделирование с помощью гидроинтеграторов и электронно-вычислительных машин [54]. [c.86] Методом моделирования получены многие эффективные решения вентиляции. Моделирование прочно вошло в практику научно-и лeдoвaтeль киx институтов, занимающихся проблемами вентиляции. Техническое выполнение моделирования доведено до такой степени совершенства, что стало возможным решать не только об-щие вопросы вентиляции, но и находить решения для конкретных объектов в сроки, соответствующие проектированию, на сравнительно недорогих моделях. Необходимость в моделировании конкретных объектов возникает при проектировании сложных устройств, не поддающихся расчетам. [c.87] Основные теоремы подобия, а также критерии, которые выводят из дифференциальных уравнений, описывающих моделируемые процессы, подробно изложены в литературе [I, 2, 6, 12, 42, 51—62]. Поэтому в табл. 11.9 приведены только уравнения для масштабов величин, входящих в условия однозначности, получаемых из оп ределяющих процесс критериев. [c.87] Используя данные, изложенные в предыдущем параграфе, при моделировании процессов вентиляции критерии, полученные из уравнений, описывающих турбулентное течение, можно рассматривать как определяющие. Такими критериями являются VI А, А-г1Р первый аналогичен критерию Рейнольдса или критерию Пекле, второй применяется при описании нестационарных процессов и аналогичен критерию Фурье. [c.87] В обоих критериях имеется коэффициент турбулентного обмена А, который не входит в условия однозначности, но, пользуясь зависимостью (II.85), можно выразить этот коэффициент через условия однозначности. [c.87] Примечание. Уравнения масштабов даны для случая близких абсолютных температур в модели и в натуре, поэтому j = Ср = С(.р = 1, и для случаев автомодельности процессов по отношению к критерию Re и произведению критериев GrPr. [c.88] Физический смысл критерия К заключается в том, что он определяет соотношение энергии приточных и тепловых струй. Равенство критерия К в натуре подтверждает подобие процессов вентиляции при совместном действии этих струй. Критерий К можно также рассматривать как отношение кинетической энергии, диссипируемой в массе воздушной среды, к энергии, затрачиваемой на работу против сил тяжести. В этом отношении критерий К является аналогом применяемого в метеорологии критерия Ричардсона. [c.89] Соблюдать одно условие [выражение (II.96)] вместо двух (II.94) и (II.95) значительно легче. [c.90] Рассмотрим пример моделирования вентиляции производствен-ных помещений с мощными источниками лучистого тепла, при которых необходимо моделировать поля интенсивности лучеиспускания. [c.90] Таким образом, задавшись величиной g = 1, масштаб Сд для избыточных температур произвольно выбирать нельзя. В табл. П.9 (колонка 3) приведены уравнения масштабов для величин при g = 1. [c.91] Отметим, что при g = 1 на поверхности источников и стоков тепла температуры в модели и натуре равны (при равенстве температуры подаваемого воздуха, которая принимается за нулевой уровень). При применяемых в практике моделей масштабах от 1 10 до 1 40 перепады температур в моделях будут в 2,15—3,4 раза больше, чем в натуре, что можно осуществить. [c.91] Если исходить из = 1, то стенки модели могут быть менее утепленными, чем при Сд, = 1, примерно в 1,5—2 раза. Но необходимо указать, что утепление стенок модели в указанное число раз должно быть выполнено. Моделирование на моделях с коэффициентом теплопередачи ограждений, равным или большим коэффициенту теплопередачи в натуре, и с компенсацией потерь тепла в модели путем увеличения выделений тепла может привести к заметным ошибкам. [c.91] При приближенном моделировании большое значение имеют свойства движения вязкой жидкости стабильность и автомодельность. [c.92] Вернуться к основной статье