[發明專利]一種基于CFD模擬的通風柜污染物捕集效果的評價方法

有效

• 申請號: 201710283777.7
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN108804723B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 陳康;張洪波;章文俊
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;黃玉祺

1.一種基于CFD模擬的通風柜污染物捕集效果的評價方法，其特征在于，所述方法包括：

S1:通過CFD模擬對通風柜內污染物釋放源產生的污染物濃度場進行三維模擬：

利用FLUENT軟件對所述通風柜污染物濃度場進行三維模擬；

利用FLUENT前處理軟件ICEM CFD構建整個模擬區域的三維模型：在所述通風柜內部臺面中心位置構建一個圓柱體，在該圓柱體的兩側對稱構建兩個長方體，分別模擬所述通風柜內部放置的所述污染物釋放源和恒溫加熱平臺；在所述通風柜的內部臺面水平中心位置且距離通風柜入口平面50mm處構建一長方體，以模擬內置的儀器設備；然后，獲得模擬區域的網格數據；

S2:利用FLUENT求解：

將所述網格數據文件導入FLUENT求解器并完成網格質量檢查，根據待模擬的場景進行參數設定：根據通風柜入口氣流的狀態選擇標準k-ε紊流計算模型、定義流體物理性質、熱源溫度和污染物釋放特征；模擬過程中需要定義的邊界條件包括：速度入口、出口排風風機、通風柜固體壁面、質量流入口邊界條件；隨后啟動組分輸運模型，設置組分為空氣和污染物的混合物；對算例進行檢查無出錯信息后進行流場初始化；

其中，操作環境參數包括：通風柜入風口的平均面風速值；所述污染物釋放特征包括：污染物釋放速率和初始濃度；所述熱源溫度是指恒溫加熱平臺的表面溫度；

經過相關參數設置后，開始進行迭代運算，求解方式為SIMPLE，能量的殘差收斂因子設為1E-06，其他各變量的殘差收斂因子設為1E-04；使用雙精度求解器和二階精度離散格式進行計算；當殘差曲線區域穩定時，停止運算；將得到的運算結果導入后處理模塊CFD-POST，進行數據可視化分析，得到通風柜內部污染物的分布趨勢和濃度；根據污染物的濃度最大值與預設的污染物控制限值的比值，確定職業危害接觸分級及防護措施，如下：

所述污染物濃度的最大值與預設的污染物控制限值的百分比小于1％時，確定所述職業危害接觸分級為0，不需要采取防護措施；

所述污染物濃度的最大值與預設的污染物控制限值的百分比大于等于1％且小于等于10％時，確定所述職業危害接觸分級為1，防護措施為：僅進行職業健康危害信息溝通；若涉及活性藥物成分高風險物質接觸，每一至三年進行再次進行接觸濃度檢測；

所述污染物濃度的最大值與預設的污染物控制限值的百分比大于10％且小于等于50％時，確定所述職業危害接觸分級為2，防護措施為：進行職業健康危害信息溝通和年度接觸濃度檢測；

所述污染物濃度的最大值與預設的污染物控制限值的百分比大于50％且小于等于100％時，確定所述職業危害接觸分級為3，防護措施為：進行職業健康危害信息溝通；采取有效的工程控制措施并至少每6個月進行一次接觸濃度檢測，直至接觸濃度值50％；

所述污染物濃度的最大值與預設的污染物控制限值的百分比大于100％時，確定所述職業危害接觸分級為4，防護措施為：進行職業健康危害信息溝通；改進工藝或采取有效的工程控制措施并至少每月進行一次接觸濃度檢測，直至連續兩次接觸濃度檢測值50％；使用個體防護設備。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通風柜內置障礙物參數包括：障礙物的長寬高尺寸和障礙物在通風柜內所處的位置。