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建筑与工程

继续对构建环境进行完美设计的信心。

 
  • 空气污染控制系统

  • 燃烧系统

  • 水和废水处理设备和系统

  • 爆炸模型

  • 结构后果建模

  • 吃水损失优化

  • 火safety designs

  • 隧道&地铁通风系统

  • 热舒适性(HVAC)研究

  • 洁净室设计

  • 室内空气质量(IAQ)研究

  • 污染物扩散



水& Wastewater Systems

差价合约预测通过污水处理厂集水箱的流体路径

差价合约预测通过污水处理厂集水箱的流体路径

在水和废水处理设备和系统的整个范围内进行仿真的应用程序很多。 储水,处理和消毒通常采用 计算流体动力学 (差价合约)。 确定(并消除)存在 短路是饮用水分配网络的强制性要求。 CFD建模还用于分析和优化服务储层,澄清池和消化池中的混合。 混合不良会导致停滞区域,从而导致网络中的细菌学衰竭。 溢洪道和落井轴的排放是引人注目的事件,也可以使用CFD精确模拟。 从确保多个水流在一个集水池中混合, 为了分析砂砾的沉降和通气,CFD现在通常用于评估水和废水处理系统的效率。


火& Smoke modelling

礼堂火灾场景中烟尘密度的CFD可视化

烟雾建模是一种模拟火灾时烟雾行为的技术。 在某些类型的结构中,例如购物中心或带有中庭的建筑物,可能需要将烟雾建模作为标准设计过程的一部分。 在其他情况下,它可以用作建筑物的消防工程依据。 CFD分析使我们能够准确计算火灾的增长,烟雾的扩散以及烟雾向建筑物,中庭或其他居住空间的扩散。 由于研究本质上是暂时的,因此可以将火灾和烟雾模型与预计的出口时间结合使用,以证明建筑物对居住者的设计安全性。 此外,从研究中获得的信息使工程师能够“确定”烟雾消除系统及其管道的尺寸。 与其他技术相比,使用CFD模型通常可以显着降低空气处理要求,并且这些结果对于消防队长和规范官员而言是可接受的设计证明。


洁净室和实验室设计

在洁净室行业中使用CFD可使用户深入了解其设计,涉及流型和流场,颗粒分散特性,空气传播的化学污染物和温度均匀性。使用CFD对洁净区域进行评估时,可以更好地控制空气中的颗粒物,并实现更节能的洁净室操作。  洁净室和实验室是任何建筑物中能耗最高的空间,而且工程师历来对安全性过高的机械系统进行过分设计。 CFD现在提供了一种系统的方法,可以准确地评估洁净室和实验室的通风性能以及可能位于这些空间中的通风橱的密闭/能效。


隧道and Subway Ventilation

隧道,地铁和其他地下道路可能出于多种原因需要通风,例如,确保足够的空气质量,在发生火灾时控制烟雾的传播或将温度降低到可接受的范围。 通风功能与所讨论的隧道类型有关。车辆隧道(公路,铁路和地铁)通常在正常运行期间需要较高的空气质量,并在发生火灾时控制烟气,而电缆隧道则需要冷却,控制烟气和一定量的空气交换。矿山隧道和车站隧道也需要充分的通风,以满足生理,冷却和烟气控制的要求。 使用CFD作为预测隧道系统中气流的工具,正在迅速被健康与安全主管,铁路当局,土木工程承包商和工程顾问所接受。当专家将CFD合理地用于紧急通风系统的设计时,可以节省大量的土建,机械和电力成本,同时为地下乘客提供高度的安全性。这是由于CFD为我们提供了关于烟雾运动和强加通风效果的更深刻见解。 


空气污染控制系统

的最重要的应用之一 计算流体动力学 (CFD)建模在过去的二十年中一直在优化空气污染控制(APC)系统的领域,该系统用于减少来自化石燃料的固定来源(如电厂和钢厂)的排放。 CFD分析使工程师能够主动决定在APC工程设计的每个步骤中采用哪种方法。例如,了解这些系统内反应物和污染物的连续浓度分布,温度曲线和速度模式对于确保性能至关重要。 烟气脱硫(FGD)系统,选择性催化还原(SCR)系统以及颗粒去除系统(例如织物过滤器和静电除尘器(ESP)系统)都依赖于优化的流体动力学来实现高效运行。如果流量或分配曲线高度倾斜,工程师可以执行CFD分析,以评估所需的对策,例如改进的流量分配设备或添加静态混合器。 

右侧的动画演示了选择性催化还原(SCR)系统上游烟气中化学试剂(在这种情况下为氨)的有效分布。 烟气在图中从左向右移动,从固体燃料燃烧室进入图底部的SCR系统催化剂床层。 在催化剂床上,氨和氮氧化物参与表面反应,导致氮氧化物的还原和水蒸气的产生。 为了使该反应达到大于90%的效率,必须在催化剂床的入口处均匀分布氨和氮氧化物,其变化系数小于5%。 同样,烟道气的速度必须是均匀的,并且在整个催化剂床表面的变化系数必须小于10%。 CFD建模用于确定氨注入点的数量和位置,以及下游流动分配设备(转向叶片和多孔板)以及达到此水平的试剂和流动均匀性所需的静态混合器。 


差价合约模拟预测的燃气焚化炉内的温度

差价合约模拟预测的燃气焚化炉内的温度

燃烧系统

燃烧技术几乎支撑着我们现代生活的各个方面。煤,石油,天然气和越来越多的生物质燃烧产生电力。 汽车,火车,飞机甚至割草机均由燃烧汽油,柴油或天然气的发动机提供动力。工业界在许多过程中都使用燃气加热器来产生热量,其用途包括从玻璃制造到煅烧。 

燃烧的CFD模型比简单的热力学可以回答更多的问题,包括:

  • 反应会在哪里发生,热量会在哪里释放?

  • 温度和化学物质的分布是什么?

  • 墙壁,耐火材料,锅炉管和其他关键结构的热通量是多少?

  • NOx,SOx和烟灰等污染物的出口浓度是多少?

  • 工厂需要进行哪些更改以改变燃料,例如从燃烧粉煤转变为煤,木屑,有机废料,生物质或碎纸的混合物?

  • 新设计的燃烧器会稳定还是会出现闪回?金属温度是多少?

这些知识使工程师可以通过简单的程序对燃烧系统进行智能修改。 燃烧是一个广泛的话题,任何给定的应用都需要仔细考虑您的CFD建模方法,包括以下方面的关键考虑因素: 项目时间表,可用的硬件以及合适的模型和算法。


系统压力损失

差价合约模型预测的风管中的Fluegas速度轮廓。

差价合约模型预测的风管中的Fluegas速度轮廓。

随着能源和排放成本的不断上涨,工程师越来越注重在设计或重新设计烟气系统时将能耗降到最低。 在这方面,能源效率低下的普遍根源在于烟气和管道系统内缺乏适当的流量控制措施。  无论是弯管管肘弯曲不佳或没有弯管,膨胀或收缩,过多的风管内部障碍物,还是不必要的流量调节设备(例如穿孔板和筛网),CFD都可用于评估当前设计的能效并优化未来的能源设计效率。 左图显示了烟气在这种CFD模型研究中生产的,通过燃煤发电锅炉下游的管道系统的流量。 除了能源方面的问题外,此类建模还向工程师告知流量分布不均的位置,这些位置分布不均会导致内部构件加速腐蚀和工艺设备性能不佳而导致性能下降。 


大气扩散模拟

计算模型现在用于评估与建筑环境有关的各种空气质量问题。这些评估通常支持职业健康与安全研究,以减少相关的环境影响。这些评估包括集尘设计审查,温度上升研究以及排气和烟气扩散模型。 此功能的一个典型示例是烟囱的设计和评估,以及为减少排放及其对环境的影响而采取的缓解措施。

精确的色散模拟考虑了地形,太阳负荷,湿度,浮力,建筑效果和大气稳定性等因素。 因此,需要高水平的能力来选择最合适的模型,指定合适的输入数据以及最重要的是评估结果。我们的仿真服务可帮助设计人员快速做出基于数据的决策。这样可以节省潜在的重建成本,提高性能并最大程度地降低运营过程中的风险。