风幕范文10篇

时间:2023-04-02 23:22:11

风幕范文篇1

关键词超市陈列柜风幕CFD热负荷分析湿度场

1引言

陈列冷柜已经在各类超市中已得到认可和普及,内外侧的隔热一般采用风幕。但是风幕对周围空气有较强的卷吸作用;另一方面,冬季陈列框风幕的冷泄漏又形成超市空调系统的一个重要冷负荷。因此,研究陈列柜风幕系统形成的影响因素是设计节能、性能优良的陈列柜的关键,也是设计超市空调系统的依据。

国内外对风幕的研究主要集中于温度场和速度场,如DavidStribling仿真了简化的冷柜,将他的误差主要归结于对湿度场的研究[1]。

南加州Edison制冷实验室(SCERTTC)定量测试的典型陈列柜的冷负荷分布情况,提出陈列柜73%的能耗来自风幕的耗

散[2]。

本文采用CFD方法对立式陈列柜的风幕系统进行仿真,以期为陈列柜风幕系统设计提供设计思路。

2CFD模型和边界条件

2.1计算模型

立式陈列柜通常成排放置,其长度方向尺寸远大于高度和深度方向,故可简化为二维模型。卧式陈列柜的结构如图1所示。计算时忽略外部辐射和绝热层的传导换热。回风空气在流道内经过蒸发器,温度、湿度降低后,经过喷射口水平射出,形成卧式陈列柜的风幕。与立式陈列柜相比较,卧式陈列柜的出风速度较低,在浮升力的影响下,风幕有较大的变型。因此本文中紊流模型选用带浮升力项的雷诺应力模型(ReynoldsStressModel)。

湿度场的采用简化的组分平衡方程:

m1表示组分1的质量分数;J1是扩散通量;R1是反应生成率,本案例中为0。我们把水蒸气在陈列柜中生成小液滴的反应,简化为水蒸汽低于当地露点温度就产生小液滴,且在固体壁面不凝结。

2.2边界条件的处理

1)为使求解过程稳定,所有边界均采用速度为零,绝热的第一类边界条件,外部空间为大空间,温度为27℃,绝对湿度为10g/kg。

2)进风口按实验值设定速度、温度边界条件;回风口边界条件按进风口设定为-10Pa的压力边界条件。进风口的绝对湿度为0.2g/kg,温度为-30℃,送风速度0.6m/s。

3)壁面函数采用Spalding方法处理,该方法比较适合于Pr<1气体。

4)为了加快收敛速度,动量方程采用QUICK算法,压力方程采用标准SIMPLE算法。

2.3实验装置与误差分析

计算所用的陈列柜原型被放在一个独立的房间内进行测试,该房间温度波动小于1℃,湿度波动小于0.2k/kg。温度的测量采用T型热电偶,速度测量采用热球风速仪,湿度的测量采用电阻型高分子湿度传感器,并用TESTO-400型测量仪进行校准。实验过程中,数据采集使用KEITHLEY-2700数据采集仪,测试前将热电偶放在冰水混合物中进行校准。

实验值与计算值比较如图2、3、4所示。结果显示:说明本文建立的模型基本能反应其速度场与温度场的实际分布。

分析实验值与计算值之间存在的误差,认为主要来源于以下4点:

(1)由于采用直接测量法,测量所采用的湿度传感器和热球风速仪对风幕有一定的干扰作用,因此存在一定误差。

(2)计算模型中仅考虑对流换热的影响,并对模型进行了简化。实际工况下,辐射传热和由风道外侧保温层进入的传导热对温度场也有一定影响。

(3)在数值计算中,湿度场并未完全耦合。尽管在风幕上方的湿度测量结果显示有一层湿空气饱和区,形成的小液滴必定会在重力的影响下对湿度场有一定的作用,但是在CFD计算的每个网格中,仅在扩散方程中处理湿空气,所以会产生一定的误差。

(4)另外,陈列柜外侧存在一定的乱流干扰。所以,实际情况下陈列柜风幕的隔热效果比CFD计算稍差。

3CFD分析

3.1流场分析

CFD计算的优点在于能比较方便地改变边界条件及其参数,分析各参数的影响并对其优化,减少实验试制的次数,以节约研制费用并缩短周期。从风幕的流场图(图5)可以看出风幕按其结构可分为三个不同的区域:

第一个区是出口区,由于风口仅仅采用两片薄板作为气流喷射方向的引导。所以出风口的速度分布不理想,主要表现在:1.出风口的横截面没有均匀的速度梯度,导致风幕的脉动速度较强,不利于隔热和隔湿。如果采用塑料孔板整流,风幕的水平方向性会更强,脉动速度较弱,隔热隔湿的效果会更好。

第二个区是发展区,在这一区域,风幕在浮升力的作用下有较大的变形,风幕的主流与方向与陈列柜底板板呈45度角。在这一区域,风幕的中心速度进一步降低,它的两侧面受到黏性力的作用,而逐渐耗散。同时在其下方形成一个涡流。当风幕的主流遇到陈列柜底板后,风幕的主流再次改变方向,顺着底板流动,并在其上方形成一个较长的涡流。该涡流的底部与温度较低的风幕接触,顶部与陈列柜上方的热湿空气接触,所以这个涡流循环是陈列柜热湿负荷的主要来源之一。

第三个区是回风区,在该区域,风幕在回风口的抽吸作用下重新汇合。但是其上方有一定的空气涡流,风幕的底部又受到陈列柜壁面的影响,气流的方向不一致,导致风幕的温湿度进一步升高(见图6)。

3.2湿度场分布

从绝对湿度场图(图7)来看,从蒸发器排出冷空气的相对湿度一般为85%,由于送风通道有一定的漏热,使得出风口的相对湿度降低至70%左右。在风幕与环境热湿空气交换的过程中,第一区域上方的绝对湿度与相对湿度最大,极有可能在该处形成小液滴。在回风口附近,温度梯度比绝对温度梯度大,所以应该产生回风口上方的相对湿度回风口下方的相对湿度小的现象。这一现象在实际测量中得到了证实(见表1)。

利用CFD计算,陈列柜热负荷的分布如表2所示。在试验工况下陈列柜的主要热负荷来自风幕的显热负荷见图8。

现在的研究还存在一些问题。首先,如何准确测量风幕的速度场是困扰实论证的一个难题。由于陈列柜的速度场直接影响其温度场与湿度场的分布。用一系列详细的温度场分布图来论证CFD计算的合理性也不失为一种方法。其次,CFD模型还不能精确的计算风幕的各个场分布情况,如何使计算值与测试值相吻合可以从调整紊流模型和避免过多的结构简化入手。最后,蒸发器的结霜与融霜过程对风幕隔热性能有较大的影响,考查风幕的隔热性能还缺少一个比较权威的指标,这些问题还有待进一步的研究。

4总结

本文采用雷诺应力模型建立了超市陈列柜双层风幕的数学模型并进行了实验验证,研究表明风幕的发展可以分为三个不锈钢的区域。本文同时利用CFD方法的灵活性,对风幕的温湿度场进行模拟,分析了风幕各个阶段的热负荷分布,证明了解决风幕变形与耗散是设计高效节能陈列柜的关键。最后,提出了一些有待进一步研究的问题与解决思路。

参考文献

1DavidStribling,Savvas,A.Tassou,DouglasMarriott.Atwo-dimensionalCFDmodelofarefrigerateddisplaycase.ASHRAETrans,1996.

风幕范文篇2

关键词超市陈列柜风幕CFD热负荷分析湿度场

1引言

陈列冷柜已经在各类超市中已得到认可和普及,内外侧的隔热一般采用风幕。但是风幕对周围空气有较强的卷吸作用;另一方面,冬季陈列框风幕的冷泄漏又形成超市空调系统的一个重要冷负荷。因此,研究陈列柜风幕系统形成的影响因素是设计节能、性能优良的陈列柜的关键,也是设计超市空调系统的依据。

国内外对风幕的研究主要集中于温度场和速度场,如DavidStribling仿真了简化的冷柜,将他的误差主要归结于对湿度场的研究[1]。

南加州Edison制冷实验室(SCERTTC)定量测试的典型陈列柜的冷负荷分布情况,提出陈列柜73%的能耗来自风幕的耗

散[2]。

本文采用CFD方法对立式陈列柜的风幕系统进行仿真,以期为陈列柜风幕系统设计提供设计思路。

2CFD模型和边界条件

2.1计算模型

立式陈列柜通常成排放置,其长度方向尺寸远大于高度和深度方向,故可简化为二维模型。卧式陈列柜的结构如图1所示。计算时忽略外部辐射和绝热层的传导换热。回风空气在流道内经过蒸发器,温度、湿度降低后,经过喷射口水平射出,形成卧式陈列柜的风幕。与立式陈列柜相比较,卧式陈列柜的出风速度较低,在浮升力的影响下,风幕有较大的变型。因此本文中紊流模型选用带浮升力项的雷诺应力模型(ReynoldsStressModel)。

湿度场的采用简化的组分平衡方程:

m1表示组分1的质量分数;J1是扩散通量;R1是反应生成率,本案例中为0。我们把水蒸气在陈列柜中生成小液滴的反应,简化为水蒸汽低于当地露点温度就产生小液滴,且在固体壁面不凝结。

图1卧式陈列柜结构示意与实验点分布图

2.2边界条件的处理

1)为使求解过程稳定,所有边界均采用速度为零,绝热的第一类边界条件,外部空间为大空间,温度为27℃,绝对湿度为10g/kg。

2)进风口按实验值设定速度、温度边界条件;回风口边界条件按进风口设定为-10Pa的压力边界条件。进风口的绝对湿度为0.2g/kg,温度为-30℃,送风速度0.6m/s。

3)壁面函数采用Spalding方法处理,该方法比较适合于Pr<1气体。

4)为了加快收敛速度,动量方程采用QUICK算法,压力方程采用标准SIMPLE算法。

2.3实验装置与误差分析

计算所用的陈列柜原型被放在一个独立的房间内进行测试,该房间温度波动小于1℃,湿度波动小于0.2k/kg。温度的测量采用T型热电偶,速度测量采用热球风速仪,湿度的测量采用电阻型高分子湿度传感器,并用TESTO-400型测量仪进行校准。实验过程中,数据采集使用KEITHLEY-2700数据采集仪,测试前将热电偶放在冰水混合物中进行校准。

实验值与计算值比较如图2、3、4所示。结果显示:说明本文建立的模型基本能反应其速度场与温度场的实际分布。

图2测试点温度比较图

图3测试点绝对湿度比较图

图4测试点速度比较图

分析实验值与计算值之间存在的误差,认为主要来源于以下4点:

(1)由于采用直接测量法,测量所采用的湿度传感器和热球风速仪对风幕有一定的干扰作用,因此存在一定误差。

(2)计算模型中仅考虑对流换热的影响,并对模型进行了简化。实际工况下,辐射传热和由风道外侧保温层进入的传导热对温度场也有一定影响。

(3)在数值计算中,湿度场并未完全耦合。尽管在风幕上方的湿度测量结果显示有一层湿空气饱和区,形成的小液滴必定会在重力的影响下对湿度场有一定的作用,但是在CFD计算的每个网格中,仅在扩散方程中处理湿空气,所以会产生一定的误差。

(4)另外,陈列柜外侧存在一定的乱流干扰。所以,实际情况下陈列柜风幕的隔热效果比CFD计算稍差。

3CFD分析

3.1流场分析

CFD计算的优点在于能比较方便地改变边界条件及其参数,分析各参数的影响并对其优化,减少实验试制的次数,以节约研制费用并缩短周期。从风幕的流场图(图5)可以看出风幕按其结构可分为三个不同的区域:

图5陈列柜流函数分布图

第一个区是出口区,由于风口仅仅采用两片薄板作为气流喷射方向的引导。所以出风口的速度分布不理想,主要表现在:1.出风口的横截面没有均匀的速度梯度,导致风幕的脉动速度较强,不利于隔热和隔湿。如果采用塑料孔板整流,风幕的水平方向性会更强,脉动速度较弱,隔热隔湿的效果会更好。

图6陈列柜温度场分布图

第二个区是发展区,在这一区域,风幕在浮升力的作用下有较大的变形,风幕的主流与方向与陈列柜底板板呈45度角。在这一区域,风幕的中心速度进一步降低,它的两侧面受到黏性力的作用,而逐渐耗散。同时在其下方形成一个涡流。当风幕的主流遇到陈列柜底板后,风幕的主流再次改变方向,顺着底板流动,并在其上方形成一个较长的涡流。该涡流的底部与温度较低的风幕接触,顶部与陈列柜上方的热湿空气接触,所以这个涡流循环是陈列柜热湿负荷的主要来源之一。

第三个区是回风区,在该区域,风幕在回风口的抽吸作用下重新汇合。但是其上方有一定的空气涡流,风幕的底部又受到陈列柜壁面的影响,气流的方向不一致,导致风幕的温湿度进一步升高(见图6)。

3.2湿度场分布

从绝对湿度场图(图7)来看,从蒸发器排出冷空气的相对湿度一般为85%,由于送风通道有一定的漏热,使得出风口的相对湿度降低至70%左右。在风幕与环境热湿空气交换的过程中,第一区域上方的绝对湿度与相对湿度最大,极有可能在该处形成小液滴。在回风口附近,温度梯度比绝对温度梯度大,所以应该产生回风口上方的相对湿度回风口下方的相对湿度小的现象。这一现象在实际测量中得到了证实(见表1)。

图7陈列柜绝对湿度分布图

利用CFD计算,陈列柜热负荷的分布如表2所示。在试验工况下陈列柜的主要热负荷来自风幕的显热负荷见图8。

图8陈列柜热负荷分布图

陈列柜温湿参数表表1温度(K)绝对温度(g/kg)

蒸发器出口2430.2

出风口244.980.2

回风隔筛252.980.74

回风通道入口253.350.74

总增量10.350.54

陈列柜的热负荷分布表表2

显热负荷潜热负荷

总热负荷(J/m)488.7

出风口通道(%)16.9-

风幕(%)68.4811.4

回风口通道(%)3.17-

所占比例(%)88.611.4

现在的研究还存在一些问题。首先,如何准确测量风幕的速度场是困扰实论证的一个难题。由于陈列柜的速度场直接影响其温度场与湿度场的分布。用一系列详细的温度场分布图来论证CFD计算的合理性也不失为一种方法。其次,CFD模型还不能精确的计算风幕的各个场分布情况,如何使计算值与测试值相吻合可以从调整紊流模型和避免过多的结构简化入手。最后,蒸发器的结霜与融霜过程对风幕隔热性能有较大的影响,考查风幕的隔热性能还缺少一个比较权威的指标,这些问题还有待进一步的研究。

4总结

本文采用雷诺应力模型建立了超市陈列柜双层风幕的数学模型并进行了实验验证,研究表明风幕的发展可以分为三个不锈钢的区域。本文同时利用CFD方法的灵活性,对风幕的温湿度场进行模拟,分析了风幕各个阶段的热负荷分布,证明了解决风幕变形与耗散是设计高效节能陈列柜的关键。最后,提出了一些有待进一步研究的问题与解决思路。

参考文献

1DavidStribling,Savvas,A.Tassou,DouglasMarriott.Atwo-dimensionalCFDmodelofarefrigerateddisplaycase.ASHRAETrans,1996.

风幕范文篇3

关键词:陈列柜风幕双流体模型紊流

风幕对陈列柜的保温性能有十分重大的影响,国内外许多研究者对其进行过研究[1—8]。考虑到陈列柜的开口处的边界条件难于确定,为计算方便起见,很多研究者将开口处计算区域加以扩充,并认为扩充区域的边界不受陈列柜风幕的影响,其速度按无滑移的边界条件考虑,温度按实际测试的结果确定。由于陈列柜外由于风幕卷吸的环境空气流速很小,不会象风幕一样处于强烈的紊流状态。但他们的计算模型往往采用单一的紊流模型(K—e模型,雷诺应力模型或者大涡模拟),这显然与实际情况不符。

考虑到陈列柜外环境空气的非紊流特点,采用双流体模型对陈列柜风幕进行数值模拟,其中内外风幕采用传统的K—e紊流模型,陈列柜外的环境空气采用非紊流模型,同时考虑到两种流体之间的质量、动量和能量交换。

1双流体模型的思路和特点

紊流的双流体模型是Spalding提出的,其基本思路是:认为紊流流动可以看作两种流体各自的运动及其相互作用的综合;两种流体在时空上共存,具有各自的容积分数;两种流体认为是可以互相渗透的连续介质,它们的运动遵守各自的控制微分方程组;两种流体之间可能存在着质量、动量和能量方面的相互作用。两种流体的划分标准可以是流体的浓度、温度、流向等[9]。本文中以紊流和非紊流流体作为两种流体的划分标准。

双流体模型应用于自由射流、羽流、壁面流和管流中取得了很大的成功,模拟结果和实际测试结果符合得很好[9-14],但目前没有应用于陈列柜风幕的实例。从物理机理上分析,相对于紊流的单流体模型,双流体模型更能够准确地反应紊流的流动状况。但由于同时求解两套方程组,同时两种流体的方程之间存在强烈的耦和关系,其求解的难度更大,需要一定的求解技巧。

2风幕的双流体模型

2.1控制方程

风幕双流体模型的通用方程是[13]:

(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)(Ⅴ)(Ⅵ)

其中下标k表示流体种类,可取为1或2,为方便起见,流体1表示紊流流体,流体2表示非紊流流体;下标j表示空间坐标;表示该种流体占有的体积分数(或存在几率);表示因变量,取为1时对应连续性方程,如取速度、温度分别对应动量方程、能量方程。

方程中的第(Ⅰ)项是不稳态项;第(Ⅱ)项是对流项;第(Ⅲ)项是扩散项;第(Ⅳ)项是相扩散项;第(Ⅴ)项是该流体内部的源项;第(Ⅵ)项是两种流体相互作用的源项。

由于紊流流体采用K—e紊流模型,可得到紊流流体和非紊流流体的控制方程组[10,13-14],如表1、2所示。

表1紊流流体的控制方程组方程

连续100

x动量

y动量

能量0

湍能0

湍能耗散率0

表2非紊流流体的控制方程组方程

连续100

x动量

y动量

能量0

上两表中,,,其余常数如下表3所示。

表3双流体模型的常数表

0.091.441.921.01.30.951.0

2.2两流体的质量、动量和能量交换关系

双流体模型成功的关键在于两种流体的质量、动量和能量交换关系,从简单实用的角度出发,本文采用范维澄推荐的经验关系式[13]:

2.2.1质量交换

,其中为混合长度,下同。

2.2.2动量交换

2.2.3能量交换

2.3边界条件的设置

2.3.1风幕出风口

分别取内外风幕速度、温度为测定值,其紊流容积分数。

2.3.2环境空气

取温度为环境温度设定值,相对压力取为0,其非紊流容积分数。

2.3.3风幕回风口

取背压为-4Pa。

2.3.4壁面

对紊流流体采用壁面函数法(wallfunction)

2.4混合物参量计算

采用双流体模型分别计算出两种流体的参数分布后,可以采用时间平均来计算各状态参量的平均分布。

任一参量(速度、温度等)与两流体对应值和的关系式是:

3计算结果分析

3.1容积分数

图1紊流流体容积分数

图1是紊流流体容积分数分布图,从图上可以看出,紊流区域主要集中在陈列柜内部,在陈列柜外侧有少量溢出,而陈列柜外的广大计算区域完全处于非紊流状态。这说明采用双流体模型计算陈列柜风幕是符合物理机理的。

3.2速度场

图2陈列柜速度场

图2是陈列柜速度场分布图。可以看出,由于风幕的卷吸作用,外界环境的热空气有向陈列柜流动的迹象,这也是陈列柜热负荷的主要来源;而风幕流出的冷空气也在回风口附近溢出陈列柜外,造成了陈列柜冷量的损失,这是陈列柜设计时需要加以考虑的地方。

3.3温度场

图3陈列柜温度场

图3是陈列柜温度场分布图。可以看出,陈列柜外的热空气的温度基本稳定在环境温度左右(25℃)。而由于风幕的遮挡作用,陈列柜内温度依然较低。从陈列柜内到柜外,其温度有很大的升高,特别是风幕流经的地方,温度梯度极大。

4计算结果与实验结果的对比分析

为了考察双流体模型用于陈列柜风幕的可行性,特取实际测试的三层搁架外侧的温度场与计算模拟值进行对比分析。其结果如图4~6所示。

图4第一层搁架外层温度模拟值与实验值比较

图5第二层搁架外层温度模拟值与实验值比较

图6第三层搁架外层温度模拟值与实验值比较

图4~6表明,双流体模型的模拟结果与实际测试结果温度值是比较符合的,特别是在风幕流动区域内(图中0.5m~0.66m之间),两者之间符合得非常好。

在搁架外侧,计算模拟值存在普遍偏高的现象,除了考虑试验测试值受测试环境风速的影响外,有两个因素必须加以考虑:一是双流体模型所依赖的K—e模型在考虑非紊流流体下的修正问题。按照Malin的观点,需要在K方程和方程的源项中各加上一项“附加源项”,否则紊流的扩散会被低估[10];二是在计算两种流体的质量转换时,只考虑流体2(非紊流流体)转化为流体1(紊流流体),而没有考虑流体1(紊流流体)转化为流体2(非紊流流体)。因此需要对前述的质量交换关系式进行修正[13]。

5总结

本文采用双流体模型对立式陈列柜的风幕进行了数值模拟,其模拟结果与实验测试结果比较吻合,说明双流体模型是陈列柜风幕模拟的一种有价值的模型。同时指出了双流体模型在陈列柜风幕数值模拟上存在的不足,提出了其改进的方向。

参考文献

[1]余克志,丁国良,陈天及.立式陈列柜空气流动与热湿交换的整体模型[J].上海交通大学学报,2005,39(2):220-224.

[2]穆景阳,陈江平,娄骏,等.卧式超市陈列柜风幕系统数值分析[J].工程热物理学报,2001,22(3):313-315.

[3]刘东毓,吴业正,程松.陈列柜内空气流动与换热的研究[J].制冷学报,2000,(1):51-55.

[4]孟祥兆,俞炳丰,王沣浩.立式多搁架陈列柜风幕及柜内空气流动和换热的数学模型的研究[J].流体机械,2001,29(2):50-52.

[5]D.Stribling,S.A.Tassou,D.Marriott.Atwo-dimensionedcomputationalfluiddynamicmodelofarefrigerateddisplaycase[J].ASHRAETransactions,1997,103(1):88-94.

[6]穆景阳,冯欣,陈江平.开式陈列柜风幕系统的计算流体力学(CFD)设计[J].上海交通大学学报,2001,35(8):1224-1227.

[7]冯欣,陈江平,穆景阳.立式陈列柜双层风幕的CFD优化[J].制冷学报,2001,(2):32-36.

[8]陈江平,冯欣,穆景阳.吹吸式非等温双层空气幕紊流特性数值分析[J].制冷学报,2001,(4):16-20.

[9]D.B.Spalding.Two-fluidmodelsofturbulence[C].NASALangleyWorkshoponTheoreticalApproachestoTurbulence,Hampton,Virginia,1984.

[10]M.R.Malin,D.B.Spalding.ATwoEquationModelofTurbulenceanditsApplicationtoHeatedPlanejetsandwakes[J].PhysicochemicalHydrodynamics,1984,5:339-362.

[11]JOIlegbusi,D.B.Spalding.Atwo-fluidmodelofturbulenceanditsapplicationtonear-wallflows[J].IJPhysicochemicalHydrodynamics,1987,9:127-160.

[12]JOIlegbusi,D.B.Spalding.Applicationofatwo-fluidmodelofturbulencetoturbulentflowsinconduitsandshearlayers[J].IJPhysicochemicalHydrodynamics,1987,9:161-181.

风幕范文篇4

尊敬的各位领导、各位来宾,女士们、先生们、朋友们:

春光明媚,草长鸢飞。值此春暖花开的美好时节,首届杨家埠风筝年画艺术节今天隆重开幕了。在这嘉宾云集、高朋满座、万民欢腾的美好时刻,我谨代表中共寒亭区委、寒亭区人民政府,向莅临艺术节的各位领导、各位嘉宾,向关心、支持寒亭发展的各界朋友,表示最热烈的欢迎和最衷心的感谢!

寒亭区地处山东半岛中部、渤海莱州湾南岸,是沿海开放城市、世界风筝都——潍坊市中心市区之一,也是连接省会济南与胶东半岛的中间枢纽,总面积870.2平方公里,人口34万,辖经济技术开发区、海洋化工开发区和6镇2乡2个街道。寒亭前身潍县,历史悠久,人文荟萃,具有深厚的文化底蕴。原创:“建安七子”中的孔融、徐干,清代著名文学家、书画家郑板桥,都在此留下过不朽的足迹。寒亭的民间艺术源远流长,流派纷呈,尤其以杨家埠风筝年画为代表的地方特色艺术更是独树一帜,享誉四方。杨家埠风筝以其造型精美,色彩艳丽,品种繁多,扎工精细等特点,与北京风筝、天津风筝并称为中国风筝的三大流派,是我国民间艺术宝库中的一朵奇葩。被称作“姊妹艺术”的杨家埠木版年画距今已有500多年的历史,曾有“画店百家,年画千种,画版数万”之说,浓郁的乡土气息和淳朴鲜明的艺术风格,使其与天津杨柳青、苏州桃花坞并称为中国三大木版年画,在中国民间艺术中占有重要地位。改革开放以来,特别是近几年来,寒亭区抓住新一轮发展机遇,以杨家埠风筝和木版年画为重点,依托丰富多彩的民俗文化,借助潍坊国际风筝会的拉动,不断加大保护、开发力度,杨家埠已成为展示我国悠久历史、灿烂文化的重要窗口和集民俗旅游、休闲娱乐、旅游产品交易于一体,在海内外享有一定知名度的旅游胜地。

艺术属于人民,服务于人民。我们举办这届艺术节,就是通过各种丰富多彩的活动,全方位展示风筝年画魅力,展现民间艺术风采,传播民俗文化精华,推动地方特色文化的发展与繁荣,并以此为舞台,加强与各地在政治、经济、文化等各个领域的交流与合作,为早日实现“加快发展、富民强区”,全面建设小康社会的宏伟目标,提供坚强的思想保证和强大的智力支持。

举办这样大型的艺术节,在寒亭尚属首次。但我们有理由相信,有上级领导的大力支持,有社会各界的共同参与,原创:有兄弟单位的鼎力协助,我们一定会把本届艺术节办出特色,办出水平,为风筝年画艺术的不断创新与发展谱写新的篇章!

艺术节期间,将组织开展风筝年画艺术展、游园灯会、戏曲演出、工艺品展、名人书画展、摄影大赛、焰火晚会、风筝放飞以及农产品展、经贸洽谈等一系列活动。各位可欣赏到威风锣鼓、耍龙灯、狮子舞、状元巡游、武术表演等精彩演出。其中举办的“千女扎风筝、百案印年画”活动,将以宏大的场面集中再现杨家埠风筝年画传统民间工艺流程。同时,杨家埠书画院、杨家埠客栈、度朔山、三星湖、嫦娥奔月台、美食一条街等诸多景点也会全部开放,这些都将使本届艺术节精彩纷呈,高潮迭起,让您陶醉其中,流连忘返。

各位领导、各位来宾,女士们、先生们、朋友们,佳节逢盛世,鲜花迎嘉宾。纯朴友好的寒亭人民热诚欢迎海内外宾朋在这生机盎然的春天里,相聚杨家埠,放飞欢乐,加深了解,增进友谊。风筝高翔方知天下大事,年画入户才晓人间真情。让我们乘借这次风筝盛会的东风,以年画为媒,以风筝牵线,携手共创美好的明天!

风幕范文篇5

关键词气幕局部洁净室数值模拟污染浓度

1前言

目前洁净室净化方式主要有两种,即全面净化方式和局部净化方式。研究表明,局部净化方式以其相对较少的造价和运行操作较简单等特点,日益受到人们的青睐。但局部洁净室会产生因洁净气流引射周围空气而产生沿程收缩,造成洁净区面积减少。为解决这个问题,人们通常采取各种围挡方式。本课题就采取在高效过滤器两侧加两道条形气幕,用较高流速的气幕射流进行围挡。在国外目前已有较成熟的产品,而我国在这方面的研究还很不足。根据笔者所查资料,除建科院空调所进行过水模型试验外,尚未发现较系统的理论研究和相关产品出现。因此希望通过本文分析洁净区的流动特性和污染物分布规律,为该方式的局部洁净室的设计研究和开发作初步的前期探索。

2本文的研究方法及主要工作

因为洁净室的换气次数较大,且气流组织基本可视为强制对流流型,所以本文的计算模型可采用标准的高雷诺数k-ε二方程模型。

(1)

(2)

为了简化计算,对洁净室的实际条件进行了如下假设:

室内气流流动为稳态流动,室内气流不可压缩流体,物性为常数,忽略质量力;

室内无内热源,围护结构绝热,对于洁净室来说,可假设为无温差送风,而且将室内温度场视为均匀温度场;

忽略污染粒子的质量,并假定它是被动量对气流无作用,室内污染源的发尘速率恒定。

靠近壁面处采用压力壁面函数。离散方法采用有限差分法。在划分网格时,使用交错网格,且在气幕风口号上方设置不均匀风格。在方程组求解时,对耦合方程组使用SIMPLE算法,单个方程组使用ADI逐行迭代法。

本文需要回答以下几个问题:主流区内能否形成单向流型;影响单向流的主要因素是什么;在多大的主送风速和气幕风速

下,能形成流型较好的单向流场;气幕保护下,可供使用的主洁净区宽度是多少;影响气幕隔断效率的物理量是舒适;在多大的气幕风速和口宽下,气幕的隔断效果最好(即内外区的浓度比最小)。

3算例设计

如图1,通过改变室内主流区送风速度W0、空气幕的送风速度W以及气幕的宽度L0,取了如图几种截面,对洁净室主洁净区有效空间的流场及浓度场进行模拟,并结合理论分析与前人有关实验实测资料对模拟结果进行对比分析。

4洁净室流场的分析

下述典型流场示意图说明,整个洁净室内流场并不均匀,而只能局部区域满足单向流要求。通过大量算例的模拟,可以初步得出如下结论:

高效过滤器下方的主洁净区流场与全顶棚送风两侧下侧回风方式的流场有相似之处,主洁净区气流流线不交叉,可形成近似单向流。沿Y轴方向工作区流场可视为二维流场。

所有算例的X-Z剖析面图,气幕送风口处出口风速最大,随着高度降低,速度逐渐衰减。从不同高度横截面速度分布图也可看出工作区高度上,同一截面速度分布呈鞍型分布,两个气幕送风口下方是两个峰值,主洁净区速度呈平台,而回风口高度上同一截面速度分布却正相反,四周靠近墙壁和回风口处速度是峰值,中央速度则较低。说明射流在工作区高度上确有一定的隔断作用,但不能象文献[1]中所述可以在地面上形成遮断点。

由于射流的卷吸作用,可以看出气幕射流向两侧扩张,且向外侧扩张角显著。主洁净风边缘随高度下降略向外扩张,笔者变化主送风和气幕风速度均未见收缩腰部。

(a)高度为1.37的横断面速度分布图;(b)高度为0.4的横断面速度分布图;

从流场图虽然可以定性说明,却不能准确判别单向流型优劣。下面我们将从单向流三要素进行分析讨论:截面风速,气流速度的不均匀度和流线的平行度。

4.1截面风速

本文将以洁净厂房设计规范GBJ73-84的规定:截面平均速度不小于0.25m/s为准,同时也考虑新修订的规范GB50073(送审稿)0.2m/s的新规定。分别变化主送风速度,不同气幕风速和气幕口宽时,通过分析主洁净区截面的平均速度曲线,结果表明:

主流区截面平均速度曲线下凹,且随机射流距离递减,符合流体力学中平面射流断面速度的二次方分布规律。

影响截平均速度、主洁净区工作面高度的主要因素不是气幕风速和口宽,而是主送风速度。

各曲线在一定高度上满足单向流截面平均速度不小于0.25m/s的要求,且满足这一要求的截面高度随主送风速度增大而降低。例如主送风速0.3m/s时最低为1.7m;0.33m/s时最低为0.85m;0.35m/s时最低为0.65m。如果按GBJ73-84规定工作区高度截面速度不小于0.25m/s推算,则主送风速度就大于0.33m/s。这也符合平时设计的惯例。

若仅需满足GB50073(送审稿)的规定,则主送风速度降为0.3m/s也是可以允许的。新规范在不改变单向流流型的前提下既可降低工作台高度,又大大降低主送风速和风量,有利于节约运行费用。

4.2气流速度不均匀度

气流速度不均匀度可按下式定义:

风速不均匀度=(3)

式中:VX--工作区各点速度;

Vpj--工作区平均流速。

气流速度不均匀度的绝对值越大,说明气流速度分布越不均匀,容易产生局部涡流。美国FS209B规定:单向流洁净室的气流速度不均匀度应在±20%之内。虽然自FS209C以后删除了此项要求,但笔者认为就本课题而言,气流速度不均匀度绝对值的大小和分布仍有意义,有利于搞清楚由于气幕风与主洁净风流层之间卷吸交换对主洁净区面积及气流不均匀度可能产生的影响。这里不考虑实际运行中高效过滤器本身造成的出风不均匀性影响,仍假设出风均匀,按FS209B的苛刻规定给出各高度截面不均匀度±20%内的分布。综合对比表明:

主洁净区0.8m工作区高度内均能满足单向流的条件,但能满足不均匀度在±20%内的区域面积平均减少了9%,最大到12%。

气幕风口下方区域速度梯度大,不能满足单向流。没有回风口的近壁区域不均匀度有随高度降低而增大,随主送风速度增大而减小。因此在实际布置工作台时,工作台两端距没有回风口的两侧墙应至少0.6~0.8m远。

综合各算例,主送风速度与气幕风速对不均匀度的作用有所不同。当主送风速度相同时,气幕风速(或宽度)对均匀度区域面积影响不大。而当主送风速度增大时,可满足不均匀度在±20%内的区域宽度增大。

分析其原因,不均匀度主要是由于气幕射流与主洁净风间速度差造成的,两种气流风速作用相反,增大气幕风速会加大卷吸作用,破坏单向流场的均匀,但影响范围有限。高效过滤器的抗干扰能力很大,增大主洁净风则使得这种抗菌素干扰能力增强,有利于减小不均匀度。下表为适用于各种主送风速下,满足不均匀度在±20%内的界线距气幕口内边缘向内侧投影响距离。

同时还可计算出当高效过滤器主洁净风口宽2.0m时,各种气幕保护下满足不均匀度条件的单向流场宽度如下表。

-

4.3流线的平行度

主洁净区流线的平行度可认为是洁净室内紊流渐变由非均匀流向均匀流趋近的一种程度,是衡量单向流的一个根本要素。描述流线平行度的方法有多种,本文将满足(1)流线倾角大于65°;(2)相邻流线夹角小于5~8°,见文献[2]。同时考虑主送风速度、气幕风卷吸对单向流场的影响。模拟可以看出气幕风口下一定高度,卷吸作用强烈,幕风口下射流流层间切向力很大。通过分析可知:

随高度降低,可满足单向流平行度条件的流场宽度减少,其边界可认为是满足平行度条件的单向流场的边界,且随气幕宽度和风速变化不大。例如0.8m高处,单向流场宽度约为1.3m;1.1m高处,单向流场宽度约为1.8m。

随高度降低,流线夹角数值变化越快。而密集区正好落在涡流三角区中。对同一高度等值线随气幕宽度和风速变化却不大。这说明满足平行条件的单向流场的高度基本不随气幕宽度和风速变化。通过对比还发现,当主送风速度增大时,对满足平行度条件的截面高度影响也不大。

另外根据洁净厂房设计手册规定,计算出不同气幕宽度和主风速时所允许气幕风与主送风的最大送风风速比,如下表。

综合单向流的条件,本文推荐送风风速比范围:75mm气幕时比为7~10;100mm气幕时比为8~5;150mm气幕时为6~4;200mm气幕时为5~3.5。

4.4工作台对静态流场的影响

本文对洁净室内通常采用的板式工作台和台式工作台的流场进行模拟和分析。这里给出了有工作台时洁净室流场二维图,从图中可看出障碍物对整个流场影响不大,只是从局部流场看,平板挡住了上部直接来流,改变了四周和下游气流流型,与空态不同,平板下流的流速也比空态时低许多,气幕射流存在向内卷吸收缩趋势。可以推测与全顶棚送风方式相比,本文的洁净方式更不宜采用此类平板工作台,而采用台式工作台时情况有所改善。

图7不同工作台局部流场比较

1|2|3

5洁净室浓度场的分析

5.1浓度场的分布特点

模拟中将点污染源按所处位置分为两类:按横向分为主洁净区内澎湃和环境尘源;按高度分为工作区高度尘源的非工作区高度尘源。采用散发率2.5×104粒/s的点污染源,这与一般洁净室设计规定在人穿着洁净服剧烈活动时,全身散尘率为5.6×105粒/min相比还是比较安全。从模拟结果可以看出:

污染场是沿流线分布的,近似看成是二维分布场。

主洁净区内尘源相同位置时所产生的污染场主要随主送风风速发生变化。主送风风速增大,污染场浓度略有降低。位置不同时,例如当污染源靠近洁净室中线,高浓度都集中于污染源下风侧,工作面以上扩散很小,不影响工作区洁净度。

当尘源在主洁净区内时,气幕宽度和风速对该尘源的污染场基本无作用。而当环境尘源位于工作区高度时,对风速相同的宽口气幕比窗口气幕隔断效果显著。

污染源的位置对局部洁净室浓度场有一定关系。无论采取哪种气幕,局部洁净室都能达到千级以上洁净度。需要指出,气幕宽度和风速对主洁净区内尘源的污染场无影响,而主要对环境尘源产生污染场起作用。

5.2气幕风速及口宽对污染场的影响

为了更好的说明问题,考虑污染场最不利情况,选择将面污染源(散尘率2.5×104粒/秒,面积为0.4m×1.8m)放在送风口两侧的屋顶上,同时也减少面污染源对流型的影响。气幕风速及口宽对环境尘源产生污染场的影响应从两方面说明:一是环境浓度场随气幕风速及口宽的变化规律;二是环境尘源的粒子空过气幕隔断在主洁净区的分布情况。这两方面是统一的,都可以揭示不同气幕的隔断作用,并最终归结为计算洁净区面积。从实际意义讲,第二方面是将研究的重点。通过分析可得如下结

气幕射流的下方等值线变化剧烈,在这个宽度内等值线基本都是竖直的,而在高度1m左右处发生偏转。回风口区和上部的涡流区等值线分布密集,说明这两个区域浓度变化较大。

相同气幕宽度时,工作区高度内环境浓度随气幕送风速度的增大而降低;同样气幕风速相同时,环境浓度也会随气幕宽度的增大而降低。其原因是风量增大,洁净气流的稀释作用增强。

不同气幕风速及口宽产生的隔断作用也不同,这表现在气幕保护下的内侧主洁净区等浓度线随气幕送风速度及口宽的增大向外移,洁净度较高的区域面积增大。上面给出数值模拟与实测的内外区浓度比图,实测图引自文献[1]。对比也可发现:在一定气幕风速范围内,内外区浓度比下降明显;气幕风口变宽时这种趋势就很小了。当气幕宽度达到150~200m时,单纯增加气幕风速已无法降低洁净区浓度。这说明气幕隔断作用不仅只与风速有关。根据流体力学的射流理论,射流在运动过程中各断面的动量保持守恒。即

(4)

式中:M--气幕射流总动量,N·s;

F--气幕射流流力,N;

--分别为气幕射流的出口流速,某断面的平均流速,射流末端平均流速,m/s;

--分别为气幕射流的出口流量,断面的流量,射流末端流量,m3/s。

任意断面流量可通过平面射流公式计算:

(5)

注:上述公式的可用性是根据得以验证的。

式中a=0.11,X为极距,f为房间面积。

因此可以认为:随射流力的增大,内外区浓度比降低。宽口低速气幕比窗口高速气幕隔断效果好的原因是前者的射流力较

大。另外本文还设计了气幕射流力相等的箱例,给出不同气幕口宽和风速时的情况,

参考文献

1许钟麟,空气洁净技术原理,中国建筑工业出版社,1989:253~260

风幕范文篇6

为了寻找空气幕送风射流的最佳射流厚度和射流角度,防烟空气幕送风口设计必须考虑既可调节送风口的厚度又可调节送风口的旋转角度。如图2所示。

图2防烟空气幕送风口轴测和剖面图

2.1空气幕送风口

防烟空气幕送风口由四块薄钢板组成,分成左右两部分,每个部分由上侧水平薄钢板和下侧竖直薄钢板组成,上下板之间通过铰链相连。防烟空气幕送风口上部通过帆布软接与送风静压箱连接。

2.2送风口厚度调节

为调节送风口的厚度,门洞前模拟走廊上部的左右两侧壁各设一根角钢做成滑轨,在角钢一侧面上设置等间距的固定孔,并在送风口左上侧板上与角钢相同部位设置同样等间距的固定孔。送风口左侧整体可以通过其上部在滑轨上水平左右移动,右侧上部固定,这样通过每移一个步长就可以得到一个送风口的厚度。

2.3送风口旋转角度调节

为了调节送风口的放置角度,在沿气流方向门洞前模拟走廊左壁上设置以送风口右侧铰链中心为圆心、每旋转5℃定一固定孔的80°弧长的薄钢板弧形角度刻度盘。送风口左右两部分由下侧的竖直板与四根等间距孔的扁钢通过插销连成一体,送风口右部分的下侧的竖直板上焊接一手柄(手柄孔中心与右侧铰链中心一致)。送风口的角度通过手柄旋转调节固定在薄钢板刻度盘上。

3防烟空气幕实验技术方法及步骤

3.1测试项目及参数范围

烟气的水平流速及模拟走廊烟气流量、排烟管道的动压及排烟量、送风管道的动压及空气幕的射流流量和送风口的射流流速、厚度、角度和防烟空气幕阻断烟气时间。实验场所的空气状态参数。

测试水平烟气流速调节范围为0.2~1.2m/s,其步长为0.1m/s;空气幕射流厚度调节范围为5~10mm,其步长为5mm;空气幕射流角度调节范围为5°~60°,其步长为5°;空气幕流量由密闭对开多叶调节阀控制,偏转角调节范围为0°~90°,其步长为30°;排烟管道排烟量由密闭对开多叶调节阀控制开启度调节范围为0°~90°,其步长为22.5°。

3.2测试仪器

①QDF-3型热球风速仪0.05~30m/s、低速热线风速仪0.1~1.2m/s②TKS型标准毕托管5~4m/s基本格数为0.998±0.002③YYT-2000倾斜式微压计0~2000Pa精度等级为1级④水银温度计0~50℃分度值为0.1℃⑤干湿球温度计⑥DYM3空盒气压表800~1064kPa最小分度值为1kPa⑦秒表⑧直尺分度值为1mm

3.3测试方法及步骤

3.3.1矩形风管测定断面选择及测点的确定

矩形风管断面选择在沿着气流方向局部阻力前大于4倍矩形风管大边长和局部阻力后大于1.5倍矩形风管大边长的直管段范围内,这样能保证被测断面气流均匀。测点的确定采用等小矩形面法,将断面划分为若干个面积相等的小矩形,并在每一小矩形的对角线交点上进行测量,一般小矩形的边长为150~300mm左右,其面积不大于0.05m2。

3.3.2测试方法及步骤

各种测试仪器就位调零并测量模拟走廊断面尺寸及风管断面尺寸。定测试环境的空气状态参数:测试、大气压--温度计、空盒气压表。为烟雾发生器加乙二醇发烟剂,接通电源产生烟雾。按调节范围及步长分别设定烟气的水平流速。启动并调节变频调速风机FJ1--热球风速仪测定烟气的水平流速。由此确定烟气流量。确定空气幕的射流流量,启动风机FJ2并调节密闭对开多叶调节阀F3--标准毕托管、倾斜式微压计测定风管气流的动压值并由风管断面尺寸计算其流量。或采用热球风速仪测定空气幕送风口的射流流速并由送风口面积确定空气幕的射流流量。排烟管道的动压采用标准毕托管、倾斜式微压计进行测定,并计算其排烟量。观测模拟走廊烟气流动状态及防烟空气幕阻烟情况并用秒表记录阻烟时间。按照空气幕防烟的工作方式开启或关闭阀门和风机。工况调节,烟气水平流速一定的情况下,分别调节空气幕射流流量、厚度及角度。同时测量记录以上各种数据。

测试完毕,首先切断烟雾发生器的电源,接着关闭风机FJ1、FJ2。

测试数据进行整理分析。风压的计算,当各测点相差不大时,计算其数学平均值;当各测点相差较大时计算其均方根值(负值与零按零计算)。

风幕范文篇7

关键词空调空气幕作用压差

不设空气幕的空调建筑大门在5Pa正压作用下每平方米面积外泄的冷量相当于三百多平方米建筑所耗冷量。因此人员出入频繁的大门口要设计安装空气幕。但相当多的空调建筑空气幕实际未能起到应有作用。究其原因,从根本上说,是目前使用的空气幕设计计算方法不当造成的,其中空气幕作用压差计算不当是最主要的问题。空气幕是一种平面射流。平面射流在两侧压力不平衡时产生弯曲,偏向压力较小一侧。对空气幕而言,弯曲达到一定程度后就失去封闭作用。因而空气幕必须具有足够的抗弯能力,以抵抗相应的作用压差。因此,空气幕作用压差是空气幕设计后一个最重要的条件参数,其确定是空气幕计算的第一步,也是最重要的一步。但是国内对于空气幕总作用压差空竟由几部分组成,只计算某一部分会有多大误差,没有清楚的认识和明确的把握。目前国内广泛应用的几种计算方法,均是计算单一热压或单一风压作用下的空气幕的,虽然人们已认识到这是不合理的,但是目前还未有成熟的符合我国实际情况的方法[1],从而造成空气幕计算结果偏小的后果。为此,有必要对空调建筑的空气幕作用压差进行全面深入的分析,以便正确确定空气幕作用压差。

建筑内外空气总作用压差的形成建立在建筑物空气质量平衡的基础上。人们早已认识到它与热压Δph及风压Δpw有关。但这并非全部。对建筑物空气流动的原因进行全面分析,可知还有两项对总作用压差有重大影响的部分目前未引起足够注意。首先是建筑物特别是空调建筑内机械送风和排风量不平衡导致的室内外空气压差,称为机械压Δpm,如空调建筑保持的正压。其次是建筑物自然渗透发生变化引起的室内外空气压差变化,称为平衡压Δpe。实际建筑物内外交外压差即部作用压差Δpz是这四个因素综合作用的结果,可用其代数和表示,即

Δpz=Δpw+Δph+Δpm-Δpe时(1)

1风压Δpm

室外空气以一定速度流动,碰到建筑物后速度降低转化为静压而形成风压Δpw,可用下式表示:

(2)

式中Cw----建筑风压系数,或称空气动力系数,用以表达动压转化为静压的程度;

ρw----室外空气密度,kg/m3.

vw----室外风速,m/s.

Cw是建筑物在风场中相对于风向的形状和方位的函数,在有关的手册和专著中可查到。表1给出了长方形建筑的风压系

数,可以大致上了解风压系数的分布情况。室外风速vw一般采用国家建筑气象参数标准中给出的季节最大频率和风向的数据,这种数据是在地面以上10m高度获得的。实际上由于地形、高度和树木及其他建筑遮挡的原因,一般建筑表面附近的风速往往低于气象参数标准给出的室外风速,而10m以上的风速则高于此数:

长方形建筑的风压系数Cw表1

建筑方位垂直偏斜

迎风面0.950.70

侧面-0.4-

背风面-0.15-0.50

(3)

其中k=0.11~0.14。非高层建筑可不考虑此问题。

现有以自然通风计算法为基础的空气幕计算方法认为只要不是迎风面,为避免复杂计算,可忽略风压,仅计算热压引起的空气流动[2]。这种方法对以增大通风量业排除余热为目标的工业建筑通风是有好处的,因为它能加大计算的安全系数。但对以减小通过大门风量为目标的空调建筑空气幕设计,是不合适的,因为不能充分考虑可能的最大压力,会造成计算结果偏小,使得空过空气幕的风量增加从而加大冷热量的消耗。由表1,可知即使不是迎风面,风压系数仍有相当数值。另外,对于空调建筑物,由于夏季冷气的流动方向是由内而外,背风面负压加剧这种流动。因而空气幕计算中不论迎风在还是背风面,风压都不应忽略。

2热压Δph

室内外空气温度不同而产生密度差,使同一高度上承受的气柱压力不同,导致空气从冷侧向热侧流动的压力称为热压。热压用以下公式表式:

(4)

(5)

式中Ch----热压系数;Ch是建筑物内部纵向隔断状况的函数。对高大厂房之类无内部纵向隔断的场合等于1.0;

各层楼之间的楼梯间和电梯间均有门隔断的现代建筑,Ch是等于0.65[3]。

其余根据内部纵向隔断程度在此区间取值;

ρc,ρh-----分别是冷、热侧空气密度,kg/m3;

H,h-----分别是大门高度,建筑物最高排风点高度,m;

HZ-----空气幕作用下中和面高度,由地面起算,m;

q,μ-----分别是空气幕效率和空气幕作用下大门的流量系数;

Fm-----大门面积,m2;

Fp-----与大门处空气流动方向相反的空气流动总净面积,m2;

Fm-----与大门处空气流动方向相同的空气流动总净面积,m2;

由于现代空调建筑都采用铝合金门窗,气密性高,其缝隙的μF值在10-5,大大小于一般工业厂房的10-3水平,所以二楼以上的一般房间几乎没有渗透,应将注意力集中于大门、屋顶排风口等处。

中和面主度HZ主要与建筑高度、进排风面积比等因素有关。对一般建筑物为建筑高度的0.4~0.7倍。而建筑气密性好的建筑,在设有带空气幕的开敞大门时,可能超出此范围。

3机械压Δpm

为防止未经处理的空气无组织流入室内,空调建筑往往通过送风量大于排风量的方式保持室内正压。这种由送风和排风量的不平衡造成的室内外交困压差称为机械压。机械压与风压、热压叠加使室内外压差增大。根据我国暖通空调设计规范规定,空调房间的正压不应大于50Pa。一般空调房间按5Pa正压设计,实际上,由于设计和设备情况的不同,空调房间的正压从0到50Pa甚至更大,有一个很大的分布范围。

机械的大小于送排风量之差及护结构上的开孔或缝隙面积有关,可按下式计算:

(6)

式中Cm-----机械压系数,当排风量大于进风量,Cm=1;否则Cm=-1;

ρ-----进排风平均空气密度,kg/m3;

Lj、Lp-----分别是进风量,排风量,m3/s;

∑Fi-----进排风总净面积,m2,含设有空气幕的敞开大门在内。有效大门面积按下式计算:

(7)

q-----空气幕效率系数。

在没有确切的排风量数据时,上式中的Lj、Lp也可以用建筑物总的送风机和排风机容量代替。但因送排风管道阻力可能不同,会产生一定误差。

4平衡压Δpe

当风压、热压、机械压共同作用建立起室内外空气压差后,空气在此压差作用下将从围护结构上的孔洞和缝隙向压力较小一侧渗透,使得压差逐渐下降,直至进出建筑物的空气量平衡,形成一个新的稳定的总作用压差为止。这种建筑物为保持空气渗入和渗出量平衡而产生的压差变化,称不平衡压。平衡压与风压、热压、机械压的大小和围护结构的气密性有关,可在后三项之和的0~30%之间[4],必须通过整个建筑物的空气质量平衡计算才可算出:

(8)

式中I表示迎风面,o表示背风面,风压与计算点方位有关,热压与计算点的高度有关,可用计算机采用叠代法计算。不便要用上述方法计算时,也可采用以下结果偏大的公式近似计算[5]:

(9)

式中-----分别是迎风面、背风面的风压,用式(1)计算;

F′,F′′-----分别是空气幕作用下迎风面、背风面的总开口(缝隙)净面积,策m2。

其中设空气幕的大门面积按式(7)计算。

5各压差成分对总作用压差的影响及比例

如上所述,建筑物内外空气总作用压差Δp是风压、热压、机械压和平衡压四个因素综合作用的结果。可否忽略某些因素,只计算其中的1~2项呢?以下通过一个例子来考察。

【例】某空调建筑总高27m,内设直接采光的中庭,中庭顶部设有排风口,面积总计0.4m2,大门们地迎风面,宽B=4.4m,高H=2.5m。单层铝合金窗,窗缝总长L=2000m;其他门处于背风面,是经常关闭的,门缝总长L=30m;室内温度tn=26℃,ρ=1.181kg/m3,室外夏季空调计算温度tw=35℃,ρ=1.146kg/m3;室外平均风速1.6m/s;室内新风量为9.8m3/s,机械排风量为8m3/s。计算空气幕总作用压差并比较热压、风压、机械压、平衡压各部分相对大小。

【解】根据Δpz=Δpw+Δph+Δpm-Δpe由式(2)~(9),分别计算出风压、热压、机械压、平衡压的数值,列于表2。计算细节说明如下:

计算例表2

压差组成热压Δph风压Δpw设备压Δpm平衡压Δpe总压差Δpz

计算值(Pa)-0.751.39-1.700.54-1.59

比例0.470.871.070.341

(1)设计算对象近似矩形建筑,查得迎风面风压系数Cw=0.95,背风面风压系数Cw=-0.15,不考虑风速沿高度的变化。

(2)车间建筑设计对称,除大门以外,迎见面和背风面的其他空气流动面积(缝隙面积)分布均匀,可认为相等。

(3)由[9]表3.23推得铝合金窗窗缝μF≈3.2×10-5,由[5]表4-4门缝μF=0.01

(4)取空气幕效率q=0.8,据[4]空气幕射流角30°,,可用侧送空气幕的大门流量系数值。查[5]表4-3得μ=0.425,则包含空气幕的大门的迎风面空气流动面积F′和北风面空气流动面积F′′分别为:

F′=4.4×2.5×(1-0.8)×0.245+2000×3.20×10-5/3=0.56m2

F′′=30×0.01+2000×3.20×10-5×2/3+0.4×0.64=0.3+0.043+0.256=0.599

(5)考虑到空调送排风系统管道的复杂,计算热压时不计机械送排风开口的影响。

分析表2数据可看出:

(1)由于总作用压差是代数和,因而有可能出某项压差绝对值大于总压差的现象。

(2)夏季空调建筑热压所占比例很小。其原因首先是因为空调内外温差较小,如果按冬季空调,室内20℃,室外-10℃时,经试算热压将达2.93Pa,其绝对值大于总压差。其次现代空调建筑门窗气密性大大提高,使得中和面高度降低,热压减少。若按一般双层钢窗流量系数μF=0.0014计,经试算热压可达6.91Pa,其绝对值亦大于总压差。由此可知,对夏季密闭良好的空调建筑,仅计算单一热压来确定空调建筑空气幕时,计算结果将偏小。本例中小50%以上,其他情况下偏小程度与风速、温差、排风比和密闭程度有关。

(3)设备压所占比例相当大。本例中空调建筑为保持正压而设置的风机设备造成的压力绝对值比总作用压差还大,若忽略不计将造成重大误差。

(4)风压所占比例较高。娄室外风速较高时,风压绝对值有大于总作用压差的可能。但由于平衡压也随风速增大且与风压方向相反,部分抵消了风压的作用,故若用单一风压计算空气幕将有偏大和偏小两种可能,其偏离程度与风速、温差、排风比和密闭程度有关。

6结论

1.目前国内使用的空气幕设计方法未全面考虑空调建筑空气幕所实际随的压力,采用单一热压或风压做计算压差,计算结果严重偏小,不宜用于空调建筑物空气幕计算。

2.空调建筑空气幕总作用压差应综合考虑热压、风压、机械压及平衡压,按式(1)~(9)计算。

参考文献

1秦红,空气幕现有设计计算方法应用与扩展分析,2002年全国暖通空调制冷年学术年会论文集

2孙一坚,简明通风设计手册,北京:中国建筑工业出版社,1999

31989ASHRAEHandbook-Heating,Ventilating,andAirConditioningFundamentals

4FayeC.McQuiston,JerildD.Parker.Heating,VentilationandAirConditioningAnalysisandDesign.SecondEdition.NewYork:JohnWiley&.,198.

风幕范文篇8

一、新闻节目中字幕选择与应用

电视新闻节目中字幕对声画具有冲击力,在一期新闻中就要用好多字幕来为其服务,经常会用到一些静帧字幕、特技字幕、多层字幕、唱词、滚屏字幕、动画字幕等,来突出主题。

1.电视新闻片头、片尾加党和政府要求发的一些公益口号,新闻中播发公告、通知、干部公示、市领导不在本市而发的一些口播配文字稿件等都需要运用静帧字幕,在对公告、通知的背景、字幕选择要和干部公示、口播配文字稿件背景、字幕选择要有区别。应注意选择字幕的颜色及字幕背景设计,不同的颜色表达不同的情感和气氛,白色黑边字幕显得客观、真实、准确。黄色字幕给人以温暖、热烈的感觉,显得情绪振奋、思维活跃。以《七台河新闻》为例,配音加字幕公告或通告一般选择蓝地、白字黑边,这样给观众以严肃、准确印象。在对干部公示、市领导一些配音加字幕的稿件上采用红色背景配上黄色字幕,给观众祥和、喜庆的色调来增加新闻节目的感染力、亲和力。在角标“示辉煌成就”、“人大代表为人民”、“政协委员风采”等许多栏目应用了静帧字幕。再把每一个角标配上党徽、国徽、政协徽,既耳目一新、又别具特色。多层字幕是多个特技字幕的一种组合,电视新闻主题字幕运用多层字幕,主题字幕是一条新闻的精髓,字幕及背景选择要合理,让观众一目了然,以《七台河新闻》为例,在主题字幕的背景选择渐变半透上蓝下白,字幕选择上采用上白下蓝,这样给观众以明了、清晰的感觉。

2.唱词字幕在新闻稿件的同期上运用比较广泛,字幕的大小、颜色等方面的选择要统一,如果一期新闻中同期字幕出现多种字色、大小不一等方面问题,就会导致节目乱而没有规则,没新闻的严肃性。在新闻中采访稿件出现有口音的、哭诉的,这时加上唱词字幕观众就能知道他在说些什么。以《七台河新闻》人物报道《离离原上草》为例,小主人公的同期中在哭诉着自己的家境和艰辛,这时不上字幕观众就听不清他在说些什么,加上字幕就会事半功倍。市领导走访慰问节假日坚守岗位的各行各业职工时的现场声,有时声音小听得不是太清楚,这时加上唱词字幕,观众看字幕也能明白所表达的意思。由此可以看出字幕对汇聚观众的视线起着举足轻重的作用,直接关系到新闻质量的高低。字幕大方得体,清楚,则新闻陡然增色。当然字幕不是万能的,有些地方不上字幕效果会更好一些,比如记者出现场,播音演播室入画等形式如果加上字幕,不仅耽误时间而且还是画蛇添足,起不到好的效果。

3.滚屏字幕在新闻片尾中天天应用,《七台河新闻》采用白色30%半透背景、职务字幕颜色选择蓝字白边、人名选择白色字幕黑边,背景画面选择七台河市山水园林风光画面或者是城市夜间亮化画面,这样配置既有片尾画面又可以展示本市市貌,再配上优美钢琴曲,新闻结束后把观众视线吸引到了优美的山水园林中。做到了字幕与画面音乐的完美结合,增强节目的感染力。在新闻中经常出现市领导的新年贺词,在这类稿件中一般采用比较喜庆的背景画面,加上贺词标题,贺词内容采用上滚方式处理,这时最重要的是要注意上滚字幕与讲话配音的速度问题,声音过快、字幕走的太慢或者声音过慢、字幕走的太快都会造成不协调感,给观众视觉造成混淆。他的正常速度是配音所到之处应该在屏幕中能体现到,这样观众既能听到说什么的同时也能看字幕。有利于烘托气氛,使观众视觉节奏与听觉节奏有机结合,准确表达节目的主题思想,让观众在审美过程中接受你所传达的信息和意义。

二、新闻节目中二维、三维动画字幕和图标的运用

风幕范文篇9

举世瞩目的上海世博会开幕式在2010年4月30日20点在世博文化中心举行。作为全世界人民的世博会,灿烂的烟花与绚丽的水景在黄浦江上交相辉映,盛况空前。上海世博会开幕式将是中华风情和世界潮流的融合。

上海世博会开幕式,在风格上,开幕式追求“简朴而不失亮点、热烈而不求奢华”的定位,舞美材开幕式烟火表演料选择、节目内容策划、表演场地建设等,严格奉行“一次性投入,可循环使用”,以充分体现科学办博、勤俭办博。因此,上海世博有一个很简单的开幕式,这里面有一部分是世博会规定的官方仪式,还有一些简短的文艺演出,然后是一些焰火表演。

经过了150多年的历史演变,世博会已形成了专属于自己的特色,上海世博会开幕式也将继续延续“仪式为主,辅以表演”的风格。开幕式将遵循“精彩、节俭、亲民”的原则,在世博文化中心举行仪式,而在世博园区内的黄浦江两岸,将出现烟花、激光、声电共同构成的精彩表演。

风幕范文篇10

关键词:电影字幕;艺术表现力;元素;

所谓电影字幕是在一部影片中以各种形式出现在银幕上的所有文字。它包括:影片的片名、演职员表、剧中人物的对白,时间、地点、人物姓名的标注、歌词、片头、片尾字幕等等。字幕文字不仅表达抽象概念,其本身也是一种视觉对象,文字的字体、字号、颜色、显现方式等都会带来不同的审美感受。随着音响、色彩、计算机数字技术的介入,字幕造型更加丰富多彩,艺术性增强,给观众带来的视觉冲击力越来越大,文字真正作为一种艺术形式出现在电影中。这种形式应该是一种特殊的近乎抽象的图像,不同于书法、招贴中的文字,电影字幕需要与影像发生关系,与整个影片的蒙太奇结构紧密结合,是整个影片独特氛围、艺术性、情感性的重要组成部分。因此,增强、提升我国影片的字幕设计水平是需要电影工作者从其艺术形式、艺术表现力及现代科技手段方面去研究和探索的。

一.片名字幕引导观众进入电影故事,是一步影片的向导。

任何一部影片都有标题字幕,犹如绘画、音乐配上好的标题,可以强化作品的整体效果。影片片名在片头出现,是对整个影片总体气氛的奠定。观众最开始看到片名时,首先感受的是它的表现形式和片名传达给观众的视觉体验。片名确定后,以何种形态出现,以何种方式、何时出现直接关系到影片氛围的奠定。

从片头字幕插入的位置来看,美国当代的众多影片习惯直接把观众带入故事情节,在故事的进展中插入片头字幕的做法,这样作可以在故事的叙说上有连续性,而不至于使观众等待故事的展开。

电影片名设计有一定的表现规则、创作方法和艺术要求。在决定一部片名的设计方案时,首先要了解这部影片的基本内容、风格特点、剧情节奏等因素,以此来确定片名的字体、风格、画面布局、银幕效果和表现方法。因此,要求设计和摄影人员要有较高的艺术修养、审美观和想象力,同时还要具备娴熟的制作技巧。要设计出一幅好的出色的片名,就要具备一定的综合素质和丰富的文化修养。从形式上看,一部片名既要注重单字结构,又要强调整体感;从它的内涵意义的表现上,既要讲究字体艺术的美感,又要透视出影片的内容与风格。还需要与画面统筹考虑,合理布局,使文字和图象布局得体,在构图上显现出强烈的视觉效果和浑然一体的感觉。

国产影片《好奇害死猫》一分多钟的片头,在黑白大反差中隐隐出现都市、绿叶、保卫的臂章、流动的血、以及滑动的匕首、情侣的照片、凄厉的红色,在凄婉的音乐声中推出片名《好奇害死猫》,白色的花分解,飘散,整部电影的情绪和基调得以体现,迷茫、错乱、诡异、情色、血腥,在敲击的钢琴声中好像就要为你诉说一个故事,让观众的情绪一下凝结于影片之中,期待着故事的展开。可见,好的字幕设计不仅仅取决于字面意义,更取决于其艺术形式的展现,及其与整个影片的融合程度。

美国影片《007-黄金眼》片头字幕中明显的政治色彩是引起争议的。倒塌的列宁雕像、超现实手法中性感女郎在镰刀上行走、锤头从空中落地折断、美女口中的手枪对着红旗开枪,字幕在荒诞的音乐声中缓缓出现,有一种嘲弄的意味。但从其字幕展现的艺术性上来看,片头的内容与剧情中007与前苏联间谍战中表现的驾熟就轻是吻合的。其片头字幕的蒙太奇表现手法与剧情内容产生互动,使观众产生期待。

二.片尾字幕是一部影片情感的延续、延伸和扩展。饱含情感性,与影片内容发生呼应、互动。

片尾字幕是一部影片的总结,在设计形式上应承上启下。片尾字幕与整个影片产生呼应,激荡观众刚看完的故事情绪,引发反思。在其艺术表现上,往往片尾字幕有演职员表、拍摄地点、赞助单位等,字幕较长。在字幕设计结构中逐渐成为重头戏,与音乐、图形、影像的结合,对故事情节的理解和在运动中的图文混排形式都是片尾字幕艺术表现的重要形式。美国当代电影的字幕结构往往偏重于片尾字幕,从字幕设计上追求形式感,用字幕的艺术形式来表达影片的情调,从字幕设计感受上给观众以回味。留下悬念。字幕的展示过程给观众留以期待,期待下一部电影的出现,让观众爱上电影。

美国影片《国家宝藏》片尾字幕在男女主人公富含隐意的对话刚一结束,撩人心扉的音乐响起,片尾字慕出现,古朴的古罗马、希腊、希伯来文字作为背景形式,穿插着古代珍宝上的图案,在黑背景上,演职员表以白色醒目的方式出现,前后形成层次,字幕暗喻着世界还有无尽的宝藏,暗喻着下一次惊险的寻宝活动的开始,在音乐的烘托中,字幕有节奏的出现,让观众在气势滂渤的音乐声和文字的节奏中期待着下一部寻宝电影的出现。

电影片尾经常出现一些交代结局的字幕。表面看来,导演使用字幕主要是告诉观众一定的内容,要交代一些重要信息。事实上影像本身完全可以说明故事背景,还可以使用画外音来说明,即使略过这些字幕,观众也可以从影片中推断出社会历史背景,也就是说,这类字幕使用的主要目的不是要传达什么内容,而是要渲染、强化影片的气氛。众多的影片片尾字幕用来说明故事的发展结局。如:美国著名影片《辛德勒名单》片尾字幕告诉观众影片中的人物在逃出集中营后的去向,以及纳粹军官的下场。表明向观众讲述的是一个真实的故事,故事的真实性更让观众震撼,讲明故事的结局也是观众期待的。片尾字幕简洁、直接。给观众营造出一种历史的、凝重的、反思的氛围。《在世界六分之一的土地上》这部影片中,字幕与画面相互结构,形式颇似中国古代“复踏”的修辞手法。字幕虽然重复着画面的内容,但一组组短句结合在一起,显现出了强大的呼吁力量。

文字带给观众的感觉是沉着的、严肃的、不能轻易改变的。插入字幕来交代故事的结局,好似一纸宣判,沉重而无奈。这类字幕在历史性题材、纪实影片中常被使用,它们强化了纪实片真实的、不动声色的气氛。

插入式字幕是在电影中常见的叙事手段。常常用来表示时间的流逝。虽然也可以使用各种蒙太奇手法来叙述时间概念,尤其是通过特写镜头定格空间来巧妙地转换时间。但出于影片气氛的考虑,采用字幕表示时间的叙述方式有时不仅使影片镜头剪辑流畅,更主要的是营造出一种沧桑感。时光流逝,不可逆转,就像讲故事的老者的一声叹息。字幕加入蒙太奇叙事结构中,不仅推动了故事的发展,而且强化了影像的表现力。

文字作为一种形式参与蒙太奇的叙事结构,与影像发生碰撞,达到融合,并使影片产生超越文字与影像的新的审美内涵。影片《2046》中插入的表示时间转换的字幕“所有的记忆都是潮湿的”,“一九六六年十二月二十四日”,“一九六七年十二月二十四日,”“一九六八年十二月二十四日”,“一九六九年十二月二十四日”,利用字幕在现实和未来之间进行时间转换,在男主角和不同的女人之间发生的故事中转换,让观众在时间的切换上并没有生硬感,而且有一种新鲜的时空流转的感觉,带来一种现代感,营造了影片的诗意气氛。片尾字幕文字在都市背景下的错位和交插,与影片中男人与女人情感的错位产生呼应。杂乱的社会,嘈杂的声音,影像的重叠呼应着影片的形式和风格。

三.电影字幕的艺术形式是运动的字体设计与版面设计、影像设计并融合音乐感受的艺术。

电影字幕要求一目了然,简洁明确,使人在一瞬之间,一定距离外能看清楚文字。构图要概括集中,简洁夸张,在这些方面,中国传统的美学观,能够为设计者提供大量的营养。例如,构思上的“以一当十”,“以少用多”的精炼,构图上的“计白当黑”,“无画外皆成妙境”的简洁,“疏可走马,密切不透风”的对比关系,“似与不似之间”的形象夸张,都是先辈留给我们的宝贵财富。

根据画面的色彩、内容和节奏选择适当的字幕颜色,不仅可以丰富画面的色彩,甚至可以起到渲染气氛、扬抑情绪、突出重点的作用。同时,传统美术的色彩处理,也对电影字幕的构图提供了借鉴,例如传统美术对自然色彩的拟人化,像“绿肥红瘦”、“怡红快绿”、“伤心碧”、“塞烟翠”、“青欲滴”、“绿生凉”,这些古诗人笔下的色彩感觉运用在字幕上,都会在人们的心理上产生强烈的震撼。另外,由于色彩的联想是人们在具体的生活中形成的,适当将不同意义的色彩转换,通过字体展现出来,也会收到意想不到的效果。

电影字幕中的汉字编排是长期以来字幕设计者一直探索的问题。现代大量好莱坞电影的英文字幕编排方式是需要我们去学习的,但中文汉字是四方字,与英文字母的构成有很大不同,如何编排好中文版面?这一点,港台的一些电影作了一定的尝试,用中国书法中的楷、行、隶、魏碑等字体形式结合中国影片所需要的本土气氛,文字环境的水墨化,中国书法艺术性的再表现,为具有中国气氛的电影增添了视觉效果。汉字艺术性的再现和在电影字幕中的应用也是电影字幕工作者提高字幕艺术性的关键所在。因为汉字作为图形元素具有双重性,比单纯的图形更富于表现力和视觉冲击力,首先汉字字意本身具有信息传递的准确性与直接性等特点;其次,汉字的图形化特征,使汉字从字意的传达到图形的传达成为可能,并具有极强的可塑性,在电影字幕编排上,可以把汉字进行各种编排,既可成面,全篇铺陈,又可成形,随图形的外轮廓变化;还可成线,流畅自如……。

中国传统艺术讲究均衡和内在的节律,我国篆刻艺术中有所谓“疏可走马、密不透风”的布局法则,强调变化中的均衡,这既符合科学上相对的原理,也符合艺术上形式美的规律。这种统一的、生动的、有韵律和节奏的审美感觉,可以应用在电影字幕艺术中,动与静,疏与密,多样统一,宾主呼应,虚实相生,纵横曲直,黑白对比,重叠交错等传统构图法则中也屡见不鲜。此外,远古的铜器纹样、画像石、金石篆刻、特别是中国画,巧妙地运用白底的匠心。民间剪纸和兰花布粗犷豪放的黑白关系,明代木刻插图的疏密聚散,都可以在电影字幕的构图中得到印证。

结语

字幕已不再只是仅仅用于解释影片的内容,它成为了电影的一个元素,它不仅可以诠释影片的画面,还可以调节影片的节奏,甚至起到结构影片的作用。字幕可以激发观众的好奇心而调动气氛、可以转场、可以成为两个无法衔接的镜头之间的过渡……,它已不仅仅是解说词的代替品。各种生动的文字符号是感情运动的书画轨迹,它们不是抽象的,而是内心状态的直接再现。因此,可以说电影字幕是电影艺术表现力的重要元素。

参考文献

[1]朱和平.世界现代设计史.合肥:合肥工业大学出版社.2004.8:36页

[2]王梅.电影字幕:作为一种艺术形式.电影研究.,2005,(1):23页

[3]楼正国.传统美学观对现代广告招贴设计的影响.美与时代.2003.(11):21页

[4]温卫国刘钧.片头片尾字幕的制作思考.影视技术.2004,(8):62-63页

作者简介:朱晓菊(1962—),女,江西萍乡人,湖南工业大学包装设计艺术学院学院教授,硕士生导师,从事影像数码艺术设计研究.

彭建祥(1972—),男,山东济南人,湖南工业大学包装设计学院硕士研究生,讲师,从事影像数码艺术设计研究。

FilmTitleisImportantElementofCinematicExpressiveForce