-
教程
3.
复印机机器释放的挥发性气体
简介：
本教程演示
了如何对从复印机发出的废气流进行建模。
在本教程中，您将学习如何：
创建一个多边形块
创建一个人物对象
模拟整个房间内气态物质的分布
在图形窗口中更改后处理结果的图例精度
先决条件：
本教程假定您熟悉
Airpak
中的菜单结构，并且您已经解决或阅读了教程
1.
设置
和解决方案过程中的某些步骤将不会显示。
< br>问题描述：
房间如图
3.1
所示
，
包含一个带有后部排气的复印机。
房间里的其他物品包括人，
垃圾桶，文件柜，壁橱和排气口。模拟的目标是总挥发性有机化合物（
< br>VOC
）的浓度。挥发
性有机化合物通常是气态碳氢化合
物，
是所有非工业环境中都可以找到的标准污染物。
这些
化学品由多种来源产生，对室内空气质量（
IAQ
）问题有显著影响。
图
3.1
房间模型
第
1
步：打开并定义新工程
1.
按照“用户指南”的第
1.5
节中的说明启动
Airpak
。
当
Airpak
启动时，
New
/ existing
面板将自动打开。
2.
单击“New/existing”面板中的“New”以启动新的
Airpak
项目。
将出现“
New
project
”面板。
（
a
）在“Project”文本框中指定项目的名称。
< br>
您可以输入名称
/copier
。
（
b
）
单击“Create”。
Airpak
将创建一个尺寸为
10
m
×
3
m
×
10
m
的默认房间，并在图形窗口中显示房间。
< br>您可以使用鼠标左键围绕中心点旋转房间，
也可以使用鼠标中键将其平移到屏幕上
的任意位
置。
您可以使用鼠标右键放大和缩小房间。
要将房间恢复为默认方向，
请单击
Orient<
/p>
菜单，
然后从
Orient
下拉列表中选择
Home
position
。
3.
修改全局定义来设定空气组分及表面材料。
< br>（
a
）
在“
Basic
parameters
”面板中，
选择“
Species
”旁边的“
On
”，
然后单击“
Edit
”。
Airpak
将打开
Species
definition
面板。
图
3.2 Species
definition
面板
①
单击
h2
o
旁边的箭头按钮以打开材料下拉列表。
②
在
Gas
es
下，选择
Benzene
。
③
将
Benzene
的初始浓度设置为
0
。
④
< br>单击
Accept
。
（
b
）从
Defaul
t surface
旁边的下拉列表中选择
Plasticsi
nfrared Opaque
。
（
c
）在“Basic
parameters”面板中保留所有其他参数的默认设置。
（
d
）单击“
Accept
”以保存新设置。
第
2
步：构建模型
要构建模型，您将首先将房间调整到适当的大小。
然后，您将创建房间的功能，包括一个
人，一台复印机，以及各种通风口和
开口。
为了节省时间，将创建一些对象作为先前对象
的副本。
1.
调整默认房间的大小。
Model
→
room
（
a
）
在房间编辑面板中，输入以下坐标：
（
b
）单击“Done”以调整房间大
小。
（
c
）
单击
Orient
菜单并从
Orien
t
下拉列表中选择
Isometric
以显示房间的等轴测视图。
2.
创建复印机的主体。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
Airpak
将在房间中央创建
一个新的空心棱块。
您需要更改块的大小及其在房间内的位置。
< br>（
b
）双击
block.1
修改默认块。
（
c
）输入以下坐标：
（
d
）将
Total
power
下的
Thermal
Specication
设置为
200 W.
（
e
）在“
i
nfo”选项卡中，在“Name”字段中输入名称
copier-
body
。
（
f
）单击“Done”以修改块。
3.
创建复印机的侧面板。
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）输入以下坐标：
。
（
c
）在“Info”选项卡中，在“Name”字段中输入复印机名
称。
（
d
）
单击“Done”以修改块。
4.
创建复印机的顶部。
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）输入以下坐标：
。
（
c
）在“Info”选项卡中，在“Name”字段中输入名称
copier-top
。
（
d
）单击“Done”以更新块。
< br>
5.
为输出托盘创建支撑结构。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
（
b
）对于
Geometry
，选择
P
olygon
。
（
< br>c
）将平面改为
X-Z
。
（
d
）单击“Ad
d”按钮将新顶点添加到顶点列表中。
（
e
）再单击“Add”按钮四次以向列表中添加另外四个顶点，列表中将有八个顶点
。
如果
添加太多顶点，请选择每个额
外顶点，然后单击“
Remove
”按钮将其删除。
图
3.3
Block
面板
（
< br>f
）在
Height
旁边，输入
0.93
米。
（
g
）在顶点列表中选择
vert1
，并为（
x1
，
y1
，
z1
）的坐标输入（
1.91,0,0.182
）
。
（
h
）单击“Update
”以更新图形窗口中顶点的显示，并设置其他顶点的
y
坐标值。
对于其余顶点，您将仅为每个顶点输入一对坐标，因为您已经
为所有顶点指定了
y
坐标。
（
i
）
对于剩余的顶点，输入以下坐标：
i. vert2: x2 = 1.68, z2 = 0.182
ii. vert3: x3 = 1.68, z3 = 0.29
iii. vert4: x4 = 1.81, z4 = 0.29
iv. vert5: x5 = 1.81, z5 = 0.67
v. vert6: x6 = 1.68, z6 = 0.67
vi. vert7: x7 = 1.68, z7 = 0.78
vii. vert8: x8 = 1.91, z8 = 0.78
（
j
）在“Info”选项卡中，在“Name”字
段中输入名称
copier-
output
。
（
< br>k
）单击“Done”以修改块。
6.
创建复印机托盘。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
（
b
）对
于
Geometry
，选择
Polyg
on
。
（
c
）将平面改为
X-Y
。
（
d
）单击“Add”按钮
将新顶点添加到顶点列表中。
（
e<
/p>
）在
Height,
旁边，输入
0.38
米。
（
f
）在顶点列表中选择
vert1
，并为坐标输入（
1.81,0.61,0.29
）
（
x1
，
y1
，
z1
）
。
（
g<
/p>
）单击“Update”以更新图形窗口中顶点的显示，并设置其他顶点的
z
坐标值。
（
h
）对于剩余的顶点，输入以下坐标：
i. vert2: x2 = 1.56, y2 = 0.74
ii. vert3: x3 = 1.56, y3 = 0.28
iii. vert4: x4 = 1.81, y4 = 0.15
（
i
）在“Info”选项卡中，在“Name”字
段中输入名称“copier
-
tray”。
< br>
（
j
）单击“Done”以修
改块。
7.
创建文件柜。
< br>（
a
）单击对象工具栏中的
（<
/p>
b
）输入以下坐标：
。
（
c
）在“
Info
”选项卡中，在“
Name
”字段中输入名称文件柜。
（
d
）单击“
Done
”以修改块。
8.
创建第一个壁橱。
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）输入以下坐标：
。
（
c
）在“Info”选项卡中，在“Name”字段中输入名称
closet1
。
（
d
）单击“Done”以修改块。
9.
创建第二个壁橱。
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）输入以下坐标：
。
（
c
）在“
Info
”选项卡中，在“
Name
”字段中输入名称
< br>closet2
。
（
d
）单击“
Done
”
以修改块。
10.
创建垃圾桶。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
（
b
）对于
Geometry
，选择
Cylind
er
。
（
c
）将平面改为
X-Z
。
（
d
）输入垃圾桶的以下信
息：
（
e
）在“
Info
”选项卡中，在“
Name
”字段中输入名称
trash
。
（
f
）单击“
Done
”以修改块并关闭“
Blocks
”面板。
11.
为房间创建一组三个通风口中的第一个。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
Airpak
将在房间中央创建
一个通风口物体。
您需要更改通风口的方向和参数。
（
b
）在“几何体”选项卡中，将“平面”更改为“X
-
Z”。
（
c
）输入以下坐标：
（
d
）对于
V
elocity loss coe cient
，选择
Dev
ice
。
（
e
）选择
Species
。
物质的质量分数的默认值是正确的，因此您无需对物种浓度进行任何更改
。
（
f
）单
击
Done
以更新通风口并关闭
Ven
ts
面板。
12.
< br>复制第一个通风口（
Vent.1
）
，在房间的天花板上再创建两个通风口。
（
a
）在通
vent
编辑面板
中，选择
vent.1
。
（
b
）单击“
Copy<
/p>
”。
Airpak
将打开
Copy
vent vent.1
面板。
（<
/p>
c
）输入
2
作为
Number of copies
。
（
d
）选择
T
ranslate
并在
Z offset
旁边输入
1.35
。
（
e
）保留默认的
X
offset Y offset
为
0
。
（
f
）<
/p>
单击“Apply”以生成新的通风口并关闭面板。
现在在图形显
示中出现两个额外的通风
孔，它们与第一个相同，并且在
z
方向上偏移
1.35
米。
< br>
13.
创建第一个苯排放源。
（
a
）单击对象工具栏中的图标
。
Airpak
将
在房间中央创建一个
2D
开口。您需要更改开口的大小和方向，
并指定温度和气流
信息。
（
b
）
在“Geometry”选项卡中输入以下坐标：
图
3.4
Species Concentrations
面板
（
c
）在
Prope
rties
选项卡中，选择
Temperature
。
（
d
）设置温度并将其单位从摄氏度更改为华氏度。
①
在
Tem
perature
文本输入字段中输入值
100
。
②
从下拉列表中选择
F.
（
e
）选择
Z
Velocity
并输入
-0.833 m /
s
的值。
（
f
）选择
Species
并单击
Edit
。
Air
pak
将打开
Species
浓度面板
。
①
在<
/p>
Concentration
下，为
Be
nzene
输入值
1
。
②
单击“Done”以存储值并关闭面板。
（
g
）在“Info”选项卡中，在“Openings”
面板的“Name”字段中输入名称
benz1
。
（
h
）单击“Updat
e”以更新开口。
14.
创建第二个苯排放源。
（
a
）单击对象工具栏中的
< br>。
（
b
）输入以下开口坐标：
（
c
）选择温度并输入值
100 F.
！
请记住将温度单位从
C
更改为
F.
（
d
）选择
Z
Velocity
并输入
-0.833 m /
s
的值。
（
e
）选择
Species
并单击
Edit
。
Air
pak
将打开
Species
浓度面板
。
①
在浓
度下，为苯输入值
1
。
②
单击“
D
one
”。
（
f
）在“
Info
”选项卡中，在“
Openings
”面板的“
Name
”字段中输入名称
benz2
。
（
g
）单击“
Done
”以更新开口。
15.
建立第三个苯排放源。
（
a
）单击对象工具栏中的
< br>。
（
b
）输入以下开口坐标：
（
c
）选择温度并输入值
100 F.
！
请记住将温度单位从
C
更改为
F.
（
d
）选择
Z
Velocity
并输入
-0.833 m /
s
的值。
（
e
）选择
Species
并单击
Edit
。
Air
pak
将打开
Species
浓度面板
。
①
在浓
度下，为苯输入值
1
。
②
单击“
D
one
”。
（
f
）在“
Info
”选项卡中，在“
Openings
”面板的“
Name
”字段中输入名称
benz3
。
（
g
）单击“
Done
”以更新开口。
16.
创建进入房间的门。
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）将平面改为
Y-Z
。
（
c
）输入以下坐标：
。
（
d
）
在
Properties
选项卡中，
选择
Static
press
（静压）
并保留默认值
（在
Default
values
选项卡中定义为
0 N
/ m2
）
。
（
e
）选择
Temperature
并保留默认值（在默认值选项卡中定义为
20
C
）
。
（<
/p>
f
）在“Info”选项卡中，在“Name”字段中输入名称门
口。
（
g
）
单击“Done”以更新开口。
17.
在天花板上创建出风口。
您正在创建一个排气扇，但对于此模拟，它将被视为一个
Openi
ng
对象。
图
3.5
Persons
面板
（
a
）单击对象工具栏中的
（
b
）将平面改为
X-Z
。
（
c
）输入以下坐标：<
/p>
。
（
d
）选择
Temp
erature
并保持默认值。
（
e
）选择
Y
Velocity
并输入
5 m /
s
的值。
（
f
）在“Info”选项卡中，在“Name”字段中输入名称“air
-
outlet”。
（
g
）单击“Done”以更新开口并关闭“开口”面板。
18.
创建在复印机上工作的人员。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
Airpak
将生成
站在房间中央的人的轮廓。您现在将更改此人的位置。
（
b
）在
Facing direction
旁边，保持默认选择
Z
并选择
Backward
。
（
c
）输入（
2.42,0,1.07
）作为人员位置的（
X
，
Y
，
Z
）坐标。
（
d
）单击“Done
”以更新此人并关闭面板。
19.
创建通往房间的门。
（
a
）单击对象工具栏中的
。
（
b
）将
Geometry
变为
Incli
ned
。
（
c
）选择
Start/angle
选项
。
（
d
）在
Axis of
rotation
旁边，选择
Y.
（
e
）输入门的以下信息：
（
f
）在“
Info
”选项卡中，在“
Name<
/p>
”文本字段中输入名称
door
。
（
g
）单击“
Done
”以更新门并关闭“Parti
tions”面板。
完成的模型如图
3.7
所示。