A Study for Establishing Efficient Ventilation System of Metallic Fume and the Working Environment in a Fabrication Shop

某制造车间建立金属烟气高效通风系统及工作环境的研究

基本信息

  • 批准号:
    13555271
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With a recent tend to take high interest in the environmental problem and the acquisition of ISO 14001 standard, the time has come to reconsider the present working environment. Especially, air pollution by metallic fume from the progress of cutting and welding is an unavoidable issue for labor health. For settling this matter, it is necessary to design a highly efficient ventilation system that is be generally composed of large-scale equipments due to big capacity of the fabrication shop. However, the physical properly and movement characteristic of fume, which is composed by minute particles in different sizes, have not been grasped accurately even now.In this study for establishing efficient ventilation system to control the fume flow, the transportation characteristic of fumes is studied by assuming the fume as a turbulent buoyant gas-phase flow. Three-dimensional numerical simulation on a part of a fabrication shop in some cases are carried out using κ-ε model and SIMPLE algorithm to investigate the tendency of forming stagnant fume areas where advection effect on turbulent gas flow is weak. Furthermore, laboratory experiments on fume diffusion, in which pigmented salt waters are used in quasi-two dimensional models of a fabrication shop under an appropriate similarity law, are executed. And the experimental result of fume flow shows considerably good agreement with the calculated data on the turbulent diffusion state of heat and fume, in which it has tendency to form those stagnant in absence of advection effect on turbulent gas flow. Furthermore, the relation between the ventilation system and the fume transportation state in a fabrication shop is investigated evidently using experimental data.
随着最近对环境问题的高度关注和ISO 14001标准的获得,是时候重新考虑目前的工作环境了。特别是切割和焊接过程中产生的金属烟雾对空气的污染,对劳动者的健康是一个不可避免的问题。为了解决这一问题,需要设计一个高效的通风系统,通常是由大型设备组成,由于大容量的制造车间。然而,烟气是由不同尺寸的微小颗粒组成的,其物理性质和运动特性至今还没有被准确地掌握,为了建立有效的通风系统来控制烟气流动,本研究假设烟气为湍流浮力气相流,研究烟气的传输特性。采用κ-ε模型和SIMPLE算法对某制造车间局部区域进行了三维数值模拟,研究了在对流对湍流气流影响较弱的区域形成烟气滞止区的趋势。此外,实验室实验的烟雾扩散,其中着色盐沃茨中使用的准二维模型的制造车间下适当的相似律,执行。烟气流动的实验结果与计算值吻合较好,表明在没有对流作用的情况下,烟气和热量的湍流扩散状态有形成停滞状态的趋势。并利用实验数据,对某制造车间通风系统与烟气输送状态的关系进行了较为深入的研究。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nobuyoshi Fukuchi, Changhong Hu: "A Study on the Ventilation System of Metallic Fume and Working Environment in a Fabrication Shop (Part 1) The Analysis of Fume Transportation in Turbulent flow"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. No.191.
福地伸义、胡长虹:《某制造车间金属烟雾通风系统及工作环境的研究(第1部分)湍流中的烟雾输送分析》日本造船学会会刊。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Nobuyoshi Fukuchi, Takeshi Shinoda, Changhong Hu, Tomonari Nishiura, Satoshi Murata: "An Experimental Study on the Ventilation System of Metallic Fume in a Fabrication Shop"Trans. Of the West-Japan Society of Navel Architects. No.104. 267-279 (2002)
Nobuyoshi Fukuchi、Takeshi Shinoda、胡长虹、Tomonari Nishiura、Satoshi Murata:《某制造车间金属烟雾通风系统的实验研究》译。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
福地信義, 他1名: "内業工業における金属ヒュームの換気制御と労働安全性に関する研究(その1)換気流解析"日本造船学会論文集. 第191号. 159-168 (2002)
Nobuyoshi Fukuchi 等 1:“国内工业中金属烟雾的通风控制和职业安全研究(第 1 部分)通风流量分析”日本造船学会会刊第 191. 159-168(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
福地信義他1名: "内業工場における金属ヒュームの換気制御と労働安全性に関する研究(その1)換気流解析"日本造船学会論文集. 第191号. 159-168 (2002)
Nobuyoshi Fukuchi 等 1:《国内工厂金属烟雾的通风控制和职业安全研究(第 1 部分)通风流量分析》日本造船学会会刊第 191. 159-168(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
福地信義, 他4名: "造船内業工業における金属ヒュームの拡散と換気に関する実験的研究"西部造船会会報. 第104号. 267-279 (2002)
Nobuyoshi Fukuchi等4人:“国内造船业金属烟雾扩散和通风的实验研究”西方造船学会公报第104号。267-279(2002)。
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