公共交通环境中CFD仿真应用

  随着经济的发展，我国的公共交通现在已经得到了很大的发展。2018年全国铁路营业里程达到13.1万公里，广东深圳航空一年的旅客运输量就超过了3200万人次，另外，国内已经有36个城市开通了地铁，日运送旅客超过5000万人次。伴随着公共交通的发展，公共交通建筑人流量大增，其中携带病毒、细菌的人群也远高于其他办公场所，非常容易导致公共卫生安全问题。

  传统的喷洒消毒药物和臭氧灭菌等方式已经不能满足当下的需求，空气消毒机开始广泛运用于各大公共场所。但不同建筑的室内环境格局不一，如何才能保证消毒气体对整个室内环境的全面覆盖呢？

室内空气中的细菌因咳嗽而扩散,颜色对应于以m / s为单位的气流速度

  计算流体动力学（CFD）是一种计算描述/与流体流动相关的非线性微分方程的数值方法，帮助工程师可视化流动发生的任何区域的流速，密度，热影响和化学浓度。有助于工程师分析问题区域并提出最佳解决方案。

CFD仿真常见的应用领域为：

v 教室、医院、机场等公共场所

v 一般办公室/房间模拟

v 通风橱设计

v 污染物模拟

v 工业通风设计

v 吸烟休息室

v 外部建筑流场

v 火灾和烟雾管理

v 仓库火灾模拟

v 游泳池通风

v 洁净室模拟

v 动植物环境

v 封闭的车辆设施

v 计算机集群室等等

  显然，采用CFD仿真能够有效模拟分析公共场所空气消毒机的工作状况，以下元王为某机场航站楼做的空气消毒CFD分析案例。

CFD仿真分析背景

1. 地面与天花板之间的距离为4.1m；

2. 每台设备之间的距离、安装位置如上图；

3. 空气净化器的进出口如下图所示；

4. A设备的额定循环风量为1200m3/h, B设备的额定循环风量为3600m3/h；

CFD仿真模型展示

边界条件说明

  稳态分析：在给定元件净化器循环风量的情况下，分析压力速度等物理场稳定后的流动情况情况；

  分析边界设定：航站楼孤立地置于自由空间中，周围空气初始速度为零，系统压力为大气压；

各位置的速度切面云图

空气消毒机无工作状态下速度云图

切面位置（离地面0.3m）

切面位置（离地面0.7m）

切面位置（离地面1.0 m）

切面位置（离地面1.5m）

切面位置（离地面1.8 m）

切面位置（离地面2.0 m）

切面位置（离地面2.5 m）

切面位置（离地面3.5 m）

总结:

  从各切面云图可知整个航站楼区域均被净化机排出的消毒气体覆盖；

  公共交通场所是人们社会生活中不可或缺的一部分，场所卫生环境事关人们的身体健康。通过CFD仿真技术，建筑总体规划者可以预测拟建建筑物在设计阶段的流体动态，以改善建筑物内的性能和更好的HVAC。元王作为CAE仿真应用领域的专家，已成功服务1000+家企业，广受客户好评。选择元王，为您的企业带来无限可能~