CLABSO应用之：工业废气排放CFD数值模拟
2022-12-15 14:17:59
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工业废气是指工业生产中的烟尘、气味、有毒有害气体等，工业废气的排放是城市大气污染的主要来源之一。 影响建筑物排风烟道污染物扩散的参数较多，包括气
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工业废气是指工业生产中的烟尘、气味、有毒有害气体等，工业废气的排放是城市大气污染的主要来源之一。
影响建筑物排风烟道污染物扩散的参数较多，包括气象条件、大气稳定度、环境风速和风向、烟道位置和高度、烟道周围建筑物位置、烟道气体扩散速率、污染物初始排放浓度等。 建筑物对烟气扩散的影响大多是局部的，当烟囱高出建筑物高度2.5m时，建筑物在顺风方向产生空气分离和涡流，不同的建筑物产生不同的涡流区。当烟囱较低时，排放的烟气沿建筑物顺风方向进入建筑物或工业区，地面污染浓度较大。
采用计算流体力学(CFD)模拟是研究此类污染源排放规律的一种重要手段可以直观分析污染物在城市建筑群中的扩散规律。数值模拟的准确性在很大程度上取决于边界条件的设定，边界条件越接近真实情况，模拟的准确程度越高。
本案例是基于CLABSO软件针对烟囱废气排放的分布情况以及对隔壁建筑物进风百叶的影响进行模拟分析。
图1 建筑物模型
风洞环境采用标准大气压；本项目采用KEpsilon湍流模型；
参数名 | 数值 |
风向 | 东偏北23.58°风速8m/s |
粗管废气排风 | 排风速度：14m/s |
细管废气排风 | 排风速度：10m/s |
进风百叶 | 风速2.5m/s |
图2 截面速度云图（距地面17.5m高度）
两栋建筑之间的区域速度在7m/s附近。
图3 截面速度矢量图（距地面17.5m高度）
气流方向受风向影响较为平整。东北方向气流贴着建筑物平稳的流向送风百叶进风口。
图4 废气管道附近气流流线图
废气从管道排出后由于自身有较高的风速受惯性影响会继续往上走，外界自然风会影响其流动轨迹，使其流动方向水平向西北风向偏移。
图5 整体气流速度流线图
管道内排出的废气会跟随外界气流进入送风百叶内。进入这些流线最高位置在32m高度，在管道正上方的气流高度在26.8m。
废气会影响到隔壁建筑的送风百叶口。管道需要在高于27m,才能避免污染送风百叶口。
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