1.  高温烟气净化系统流场优化数值仿真研究

(a)  柔性膜过滤系统结构优化研究

      利用CFD数值模拟技术，研究各滤管区质量流量和体积流量的均布性以及导流板的合理设计，通过模拟气流在多孔介质中的运动情况，进而对过滤系统工艺和结构进行优化有效降低设备阻力。
经优化设计后，系统过滤风速可达1.67m/min，处理相同的气量需要的除尘设备更小，运营成本比电除尘低10%以上。
 

(b)  SCR脱硝反应器精确模拟及结构优化技术

      基于CFD数值仿真技术，精确模拟高温烟气脱硝过程，揭示高温工业烟气中的污染物热质迁移规律，研发出多项氮氧化物污染物高效治理技术。利用CFD FLUENT数值计算软件，对燃煤烟气脱硝反应器进行数值模拟与结构优化，优化了脱硝反应器烟道内的喷氨格栅、导流板及整流器等结构及其布置方式，并对模型在100%、70%、50%ECR三种负荷工况点进行计算模拟。系统优化后，最上层催化剂前的速度分布、烟气入射催化剂角度、温度分布、NH3/ NOx比率分布及系统压力损失均满足实际工程要求。
 

2.  核岛安全壳厂房环境优化数值仿真研究

      核电站核岛反应堆（安全壳）厂房是一个高大的半球穹顶筒型混凝土构筑物，在我国核电站建设中，反应堆厂房主要的设备及管道安装工作将在安全壳封顶施工以后进行。不同于传统的焊接车间，其焊接工位固定，核岛焊接工位会随工程进展而进行改变，并且存在大规模多点同时作业，焊接高峰时，其发尘密度要高于一般的焊接工业厂房，将产生大量的焊接烟尘。同时由于核岛密闭程度高、通风效率低下严重影响了对焊接烟尘的控制。特别是在冬季，为了维持厂房内的温度往往将安全壳内与外界通道封闭，室内基本不存在自然通风，若不采取有效的烟尘净化手段，将对现场作业人员的健康面临着严重的威胁。

    （1）对安全壳内烟气迁移扩散规律进行全尺寸数值仿真模拟，对无通风条件下岛内烟尘浓度分布情况进行预测。

    （2）根据数值模拟结果以及现场实际情况对排风系统进行设计计算，并对采用临时通风系统后的岛内烟尘浓度分布情况进行模拟计算，对其净化效果进行预评价。

      通风除尘系统优化设计前，岛内焊接烟尘浓度将会持续上升，并由焊接区域向非焊接区域扩散。通风除尘系统优化设计后，焊点上方区域烟尘超标高度明显下降，烟尘高浓度区域已经被限制在一个很小的范围内，室内作业环境得到明显改善。
 

3.  复杂厂房通风精确仿真模拟研究

      模拟计算对象为烧结大厅、组件大厅2个车间，采取实测与模拟相结合的方式，分别对烧结大厅以及组件大厅的实测工况、设计工况和优化工况进行模拟，模拟内容主要包括：厂房内气流组织、速度分布，温度分布，PMV-PPD分布等。

      受烧结炉局部热源的影响，其中距离烧结炉预烧段与烧结段0.2m-0.5m内的空气温度在40℃以上，人员工作区（1#、2#炉间区域）温度为32℃-35℃。

      烧结炉两端区域因无局部热源影响，该区域PPD介于10%至30%之间，室内热舒适性较好。预烧段及烧结段因有局部高热源的存在，烧结大厅靠近过渡间区域PPD大于60%，造成这一现象的原因是喷口送出的气流在此区域受重力作下沉，风速降低，热量发生聚集，致使PPD值相对较高。
 

4.  数据中心热环境优化模拟仿真研究

      近十年来，随着通信行业的3G/4G建设，数据机房的建设数量急剧增长。对于一个机房的设计而言，同时满足安全性和节能性是重要的设计目标，而CFD热仿真技术的应用，可以提供直观的重要参考。2018年1月1日开始实施的新版国标《数据中心设计规范》GB50174-2018第7.3.1条规定：“并应采用计算流体动力学对主机房气流组织进行模拟和验证”。

      CFD在数据中心的应用主要体现在：

（1）设计评估，在机房设计阶段对设计配置方案进行仿真评估；

（2）运营评估，对已投产运营的机房存在局部过热或耗能严重问题的优化方案仿真评估。
 

5.  整体厂房分层空调数值模拟研究

      在分析焊接热射流特点的基础上，创新性的提出了一种简便的焊接热源简化方法，将焊接烟尘散发源简化为一线污染源。采用微观尺度和宏观尺度相 结合的方法对简化模型进行了验证研究，得到的温度场、速度场和分层高度等结果较一致，证明提出的焊接热源及污染物散发的简化方法切实可行。

      通过对焊接工位与送风筒之间不同的水平距离等多种工况的模拟分析，发现了焊接工位与送风筒的水平距离对车间内烟尘浓度分布的影响规律，为置换通风系统有效 排除工作区的余热和污染物提供了依据。
 

6.  小区风环境分析数值模拟研究

      针对南方某大型复杂山地住宅小区进行数值模拟 分析，根据仿真结果对建筑布局进行优化，有效地消除不利风环境对建筑及居民可能带来的危害。
 

7.  铀尾矿井通风与尾气扩散数值模拟研究

      建立了放射性核素的输送-物理化学作用的数学模型和大气扩散与沉降的RANS、LES模型和通风尾气多组分放射性核素气固耦合大气扩散随机行走数学模型，是建立多相流、多模型气载放射性污染物大气迁移模型的基础。

      结合现场测试与数值模拟研究方法，研究污染源特征、下垫面粗糙度与气象条件对氡扩散迁移的影响，为研究多因素作用下气载污染物迁移扩散提供依据。

      采用数值模拟和缩比模型水槽实验、PIV技术、DIPT技术和流场显示技术研究了核素大气扩散特性，为建立与验证缩比例尺数值风洞提供参考。