对置射流封闭人居空间内流场的涡识别研究

作     者：卢浩阳 王聪聪 陈红兵 张岩 李春阳 刘宇航 赵立国 Lu Haoyang;Wang Congcong;Chen Hongbing;Zhang Yan;Li Chunyang;Liu Yuhang;Zhao Liguo

作者机构：北京建筑大学环境与能源工程学院北京102616 北京市高强混凝土有限责任公司北京100071 

出 版 物：《制冷学报》 (Journal of Refrigeration)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：140-149页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：北京市科技计划项目(Z231100006123014) 北京市委组织部青年骨干人才项目(24269220005)资助 

主　　题：封闭空间 通风流场 对撞射流 涡识别 

摘      要：在由多个对置射流风口所构成的封闭人居环境内,对涡旋结构的认识对遏制病毒和污染物传播起到至关重要的作用。搭建了对置射流封闭人居空间的缩比模型,使用PIV(particle image velocimetry)系统对等温条件和冷却条件下的流场进行测量。在涡的视角下对流场的湍流特性进行研究,对比了不同的涡识别算法的识别效果。筛选出Liutex涡识别方法对一个摆动周期内的涡旋运动进行分析,发现逆时针和顺时针方向涡旋强度不同,最大强度分别为50 s^(-1)和110 s^(-1),得出涡旋的运动、合并、湮灭会对流场结构产生影响,射流摆动的周期约为3.67 s。由于涡对污染物具有锁定作用,通过涡心相对频率分布图表示污染物聚集的区域,分析得出虽然流场是非定常的,但涡的分布却相对稳定,其中CS4截面左侧涡心在同一点出现的次数高达21次。在冷却条件下污染物被锁定在更小的区域,这有助于遏制污染物的传播。