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內(nèi)容簡介

　　本書采用了理論計算、物理模型試驗、CFD數(shù)值模擬相結合的研究方法，研究了汽車制造廠大型焊接車間內(nèi)有害物濃度場、溫度場、氣流流動的速度場，在大限度節(jié)能的條件下，保證工人的安全與舒適環(huán)境。研究是針對三種通風結構型式進行的。車間內(nèi)設置的三種通風氣流：一是車間通風大氣流采用誘導式單向流，保證車間有害物的有序流動并排除；二是采用節(jié)能的工位送風方式，夏天送空調(diào)風，冬天送室外風，以期消除車間內(nèi)的余熱，給工人帶來舒適的工作環(huán)境；三是焊架上設局部排風且與工位送風相結合，形成的小氣流為吹吸式通風，排除有害物，降低工作地帶的溫度，保證工作地帶的環(huán)境與安全。這種三種通風空調(diào)的有機結合是一種創(chuàng)新，在國內(nèi)外尚無先例。試測結果表明，本書提出的大型焊接車間內(nèi)的通風與空調(diào)系統(tǒng)能完全滿足車間安全濃度標準和車間溫度設定值，具有較大的推廣應用價值。本書可供生產(chǎn)工藝流程、通風制冷系統(tǒng)設計、廠房設計研究院所技術人員，以及生產(chǎn)運行、設備管理者和相關專業(yè)院校師生參考。

作者簡介

　　劉秋新，武漢科技大學城建學院教授。主要從事工業(yè)通風與除塵、供熱、空調(diào)工程等方面的研究。承擔本科生、研究生的《工業(yè)通風》《暖通空調(diào)》《建筑設備工程》《大氣污染控制工程》《蓄能技術》《暖通空調(diào)新技術》《典型工程分析》《空氣潔凈技術》《暖通空調(diào)工程設計方法與系統(tǒng)分析》等課程的教學工作。 EI收錄文章3篇，ISTP收錄文章11篇。曾在設計院工作過近10年，獲原紡織部設計獎等多個獎項。

圖書目錄

前言
第1章焊接車間基本情況1
1.1汽車生產(chǎn)中的焊接技術1
1.2汽車焊接技術與安全危害的主要問題2
1.3車間有毒物質(zhì)及衛(wèi)生作業(yè)標準2
1.4汽車焊接車間的建筑特點與地理特點4
1.5汽車焊接車間通風現(xiàn)有狀況及特點5
第2章焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)研究概況6
2.1焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)研究方法6
2.1.1理論計算6
2.1.2物理模擬6
2.1.3數(shù)值模擬7
2.2通風效果的評價方法7
2.3國內(nèi)外研究進展10
2.3.1國外的研究現(xiàn)狀10
2.3.2國內(nèi)的研究現(xiàn)狀11
2.3.3焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢及存在的問題18
2.4系統(tǒng)研究的主要工作19
2.4.1研究對象存在及要解決的問題19
2.4.2課題研究所做的主要工作20
2.5研究課題的主要創(chuàng)新點20
第3章汽車制造廠大型焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)計算研究21
3.1汽車制造廠焊接車間電焊煙塵及熱射流放散計算21
3.2研究對象的通風空調(diào)系統(tǒng)配置22
3.3全面通風量的計算23
3.4誘導風機的風量計算與配置25
3.4.1射流誘導原理25
3.4.2誘導風量計算26
3.5空調(diào)工位送風計算26
3.5.1工廠的空調(diào)熱平衡方程26
3.5.2工位冷負荷計算27
3.5.3新風冷負荷27
3.5.4濕負荷的計算28
3.5.5送風參數(shù)點的確定28
3.5.6送風射流的氣流組織28
3.6局部排風罩設置與排風量的計算28
3.6.1局部排風罩設置28
3.6.2風量計算29
3.7小結32
第4章汽車制造廠大型焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)物理模型試驗研究33
4.1物理模擬的相似理論33
4.1.1力學相似性原理33
4.1.2相似準數(shù)35
4.1.3模型律41
4.2物理模型43
4.2.1參數(shù)計算43
4.2.2試驗模型45
4.3物理模擬試驗48
4.3.1第一次試驗48
4.3.2第二次試驗53
4.4汽車制造廠大型焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)的設定62
4.5小結63
第5章汽車制造廠大型焊接車間通風空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模擬研究64
5.1數(shù)值模擬計算方法與步驟64
5.2數(shù)值模擬計算的控制方程64
5.2.1質(zhì)量守恒方程64
5.2.2動量守恒方程65
5.2.3能量守恒方程66
5.2.4控制方程的通用形式67
5.3K-ε雙方程模型67
5.3.1與湍流長度標尺有關的物理量67
5.3.2脈動動能耗散率的定義及其控制方程68
5.3.3K-ε兩方程湍流模型的控制方程組69
5.3.4三維直角坐標中K-ε模型的控制方程69
5.4控制方程的離散70
5.5空間區(qū)域的離散化72
5.5.1區(qū)域離散化的實質(zhì)與內(nèi)容72
5.5.2兩類設置節(jié)點的方法72
5.6SIMPLE算法的計算步驟及其討論72
5.7汽車制造廠大型焊接車間的數(shù)值計算模型73
5.7.1建立數(shù)值模擬計算的模型73
5.7.2數(shù)值模擬的邊界條件設定75
5.7.3數(shù)值模擬計算的網(wǎng)格劃分75
5.7.4數(shù)值模擬的計算方法76
5.8數(shù)值模擬的計算結果與分析76
5.8.1模型一的模擬計算結果76
5.8.2模型二的模擬計算結果80
5.8.3模型三的模擬計算結果83
5.8.4數(shù)值模擬計算的三種模型計算結果分析87
5.9數(shù)值模擬計算三種模型通風效果的分析88
5.9.1數(shù)值模擬計算三種模型風速的分析88
5.9.2數(shù)值模擬計算三種模型溫度的分析88
5.9.3數(shù)值模擬計算三種模型濃度的分析89
5.9.4數(shù)值模擬計算的三種模型通風空調(diào)效果分析結論89
5.10小結89
第6章研究結果及其分析91
6.1模型試驗通風效率計算91
6.1.1試驗條件與數(shù)據(jù)91
6.1.2通風效率計算91
6.2計算機數(shù)值模擬計算結果的通風效率99
6.3關于系統(tǒng)通風效率問題的研究100
6.3.1系統(tǒng)通風效率計算匯總100
6.3.2關于系統(tǒng)通風效率問題的研究100
6.4小結103
第7章研究成果應用與結論104
7.1車間內(nèi)溫度場與焊槍熱射流104
7.2被測區(qū)域的粉塵濃度105
7.3被測區(qū)域的CO2和CO濃度109
7.4小結110
第8章研究成果的推廣與應用111
8.1大連某大型汽車公司焊裝車間工程案例111
8.1.1工程概況111
8.1.2設計方案111
8.1.3設計圖樣111
8.2廣州某大型汽車公司焊裝車間工程案例111
8.2.1工程概況111
8.2.2設計方案112
8.2.3設計圖樣112
8.3鄭州某大型汽車公司焊裝車間工程案例112
8.3.1工程概況112
8.3.2設計方案112
8.3.3設計圖樣113
第9章總結與展望114
9.1總結114
9.2展望116
參考文獻117