Характеристика классификации систем кондиционирования и вентиляции. Особенности протекания переходных газодинамических процессов в воздушных потоках вентиляционных шахт. Численное моделирование проветривания тоннельного тупика в двухмерной постановке.
Аннотация к работе
1. Описание вентиляционной сети 1.1 Постановка задачи 1.2 Классификация систем кондиционирования и вентиляции 1.3 Описание системы вентиляции в метрополитене 1.4 Требования к вентиляционной установке 1.5 Разработка технического задания 2. Особенности протекания переходных газодинамических процессов в воздушных потоках вентиляционных шахт 2.1 Методы расчёта нестационарных режимов вентиляции 2.2 Проветривание вентиляционных шахт в аварийных условиях 3. Математическая модель нестационарных процессов вентиляции тоннельных выработок 3.1 Требования к математической модели нестационарной аэродинамики в тоннельных выработках 3.2 Дифференциальные уравнения нестационарной газовой динамики в сети выработок 3.3 Моделирование переноса тепла в стенках тоннельных вентиляционных шахт 3.4 Математическая модель нестационарных процессов в пересечениях вентиляционных шахт 3.5 Начальные и граничные условия 3.6 Алгоритм и метод решения системы уравнений задачи тоннельной аэродинамики в сети выработок вентиляционной шахты 4. Моделирование нестационарных процессов вентиляции сети выработок вентиляционных шахт 4.1 Расчет переноса воздуха в сети выработок на примере модельного участка вентиляционной шахты 4.2 Моделирование проветривания тупика тоннельным вентилятором 4.3 Численное моделирование проветривания тоннельного тупика в двухмерной постановке 4.4 Моделирование процессов переноса углекислого газа при реверсе вентилятора проветривания 5. Расчет и выбор элементов системы управления 5.1 Расчет и выбор двигателя 5.2 Выбор шкафа автоматического управления вентиляторами 5.3 Выбор датчика для контроля скорости и интенсивности циркуляции потока воздуха 5.4 Выбор датчика для контроля температуры и влажности 5.5 Выбор датчика для оценки уровня концентрации вредных веществ 5.6 Система управления вентиляционными агрегатами 6. Исследование динамики Заключение Список использованных источников Введение Одной из основных систем, отвечающих за жизнеобеспечение метрополитена, является система вентиляции станций и тоннелей. Пассажиры начинают волноваться и источают еще больше тепла и углекислого газа. Частично это тепло поглощается окружающим грунтом. В дальнейшем стали применять только искусственную приточно-вытяжную вентиляцию, при которой все шахты оборудуются вентиляторами. Обычно в камере шахты устанавливаются два вентилятора с диаметром рабочего колеса до 2,5 м производительностью 250 тыс. м3/ч. Вентиляция подземной магистрали создает наилучшие условия для работы обслуживающего персонала. В процессе изучения существующих методов и подходов описания нестационарных процессов в вентиляции метрополитена установлено следующее: 1. По результатам численного эксперимента установить особенности влияния прогрева и ускорения воздуха при его движении, а также формирующейся тепловой депрессии на развитие переходного процесса вентиляции тоннеля; -провести численное моделирование процессов переноса углекислого газа в сети вентиляционных шахт при реверсе тоннельного вентилятора, перераспределения потоков воздушной смеси при работе вентиляционной шахты и вытеснения воздушной смеси из тоннельного тупика путём подачи свежего воздуха в тоннель. 1.2 Классификация систем кондиционирования и вентиляции Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса [2]. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). На рисунке 1.1 представлена схема процесса вентиляции. Рисунок 1.1 - Схема процесса вентиляции На рисунке 1.1 приняты следующие обозначения: - места установки датчиков расхода воздуха, - место расположения датчика температуры; QВТЗ - расход воздуха, нагнетаемый вентилятором воздушно-тепловой завесы, QНВ - расход наружного воздуха, поступающего через шиберы в тоннель, tсм - температура смешанного воздуха, поступающего на платформу станции, ДТП - двигатель постоянного тока. Далее холодный воздух с метромоста смешивается с горячим воздухом, идущим из воздушно - тепловой завесы (ВТЗ). Организация-исполнитель: отдел по обеспечению вентиляции метрополитена СПб 3. С внедрением в промышленность вычислительной техники разработан целый ряд программных комплексов и автоматизированных рабочих мест, которые позволяют проводить расчёт воздухораспределения в тоннельных выработках на основе решения сетевой вентиляционной задачи. Появление персональных компьютеров в 80-х годах XX века позволило Н.Н. Петрову в Институте горного дела СО РАН (г. Новосибирск) перейти к более сложным постановкам и численным расчётам переходных процессов в вентиляции. В кандидатской диссертации В.В. Ващилова [23] разработана математическая модель с учётом возможности моделирования нестационарной аэрогазодинамики все