基于CFD的高原室内烟雾箱温场分布和扰流特性数值模拟

来源：环境工程技术学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：于鸿洋, 许定民, 徐加臣, 于海生, 李加强

摘要：烟雾箱模拟实验是研究大气污染机理进而制定有效的污染控制对策的一种手段。利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent中Realizable k-ε模型模拟高原室内烟雾箱实验系统内传热过程以及不同风扇转速条件下的扰流混合过程，得到烟雾箱实验系统内部温度分布情况以及反应器内的物质浓度分布，分析内部整体空间温度分布的均匀性和反应器内的物质混合程度，并将温度模拟结果与实验结果进行对照。结果表明，根据Realizable k-ε模型通过仿真模拟研究烟雾箱实验系统的流场特性、温场分布以及反应器内物质混合程度，对烟雾箱实验系统性能进行验证，并通过现场实验，测得实测值与仿真值最大误差不超过8.59%；烟雾箱实验系统箱体内部空间温场分布较为均匀，反应器内温度相较箱体内部更难达到温度稳定状态，实际温度呈梯度分布，中心位置温度与设定目标温度相差不超过±1 ℃；反应器内部空间整体物质混合程度较好，但在棱边、顶点以及壁面位置分别出现混合不均和物质聚集现象，风扇转速对混合时间影响较小，过高的转速条件反而会增大反应器内物质的壁损失。

关键词：高原室内烟雾箱, 计算流体动力学（CFD）, Realizable k-ε模型, 传热, 扰流