空调房间污染物的分布特性研究

论文摘要

由于装修及空调设备的广泛使用,装修后许多有毒有害物质不断释放,密闭的空调环境极易造成室内空气品质进一步恶化。因此研究空调房间内不同送风形式和不同送风工况下的室内污染物浓度控制有着重要的指导意义。通过实验测试方法,得到了孔板送风条件下室内各测点的污染物浓度值,并整理数据,分析污染物的实际分布。应用CFD技术,在建立实验环境物理模型的基础上,通过建立k-ε双方程紊流模型对所研究问题进行数值模拟,得出了孔板送风条件下污染物浓度随时间的变化规律和空间分布特性。将实验值和模拟值进行对比,两者变化趋势符合良好,验证了在通风条件下,应用本模型研究室内污染物分布特性的可行性。在验证模型准确的前提下,进一步研究了办公室内不同气流组织条件下污染物的浓度分布和变化情况,得出孔板送风形式最有利于污染物的消除。针对孔板送风模型,对不同送温度,不同送风速度,不同新风量,不同污染物散发量等工况进行数值模拟,得出在这些工况下污染物浓度分布和变化规律,以期从控制室内污染物的角度为空调系统的合理设计提供理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 国外室内污染物控制与分布特性的研究现状
• 1.2.2 国内室内污染物控制与分布特性的研究现状
• 1.3 室内污染物浓度分布的预测方法
• 1.3.1 质量平衡模型
• 1.3.2 CFD方法
• 1.3.3 模型实验
• 1.3.4 三种预测方法的比较
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 室内空气污染物及其消除手段
• 2.1 室内空气污染物及其对人体健康的影响
• 2.2 引起室内空气品质不佳的原因
• 2.3 室内污染物消除途径
• 2.3.1 提高新风效应
• 2.3.2 控制室内污染源
• 2.3.3 送风方式对换气效率的影响
• 2.3.4 加强空调运行后的管理
• 2.4 本章小结
• 第3章 污染物浓度分布特性的实验研究
• 3.1 实验室简介
• 3.2 测试内容及方法
• 3.2.1 测试项目及器材
• 3.2.2 试验测点的布置
• 3.3 测试步骤
• 3.4 测试结果与分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 污染物浓度分布特性的数值模拟
• 4.1 湍流物理模型
• 4.2 湍流控制方程
• 4.2.1 动量守恒方程
• 4.2.2 质量守恒方程
• 4.2.3 能量守恒方程
• 4.2.4 组分守恒方程
• 4.2.5 控制方程的通用形式
• 4.3 辐射模型
• 4.4 边界条件和壁面边界条件
• 4.4.1 入口及出口的边界条件
• 4.4.2 壁面边界条件
• 4.5 方程的离散
• 4.6 交错网格
• 4.7 松弛因子
• 4.8 数值求解方法
• 4.9 模拟几何模型及其边界条件
• 4.9.1 几何模型的设计
• 4.9.2 边界条件的确定
• 4.9.3 网格的划分
• 4.9.4 离散参数的确定
• 4.9.5 模拟结果与分析
• 4.10 室内速度分布
• 4.11 试验与模拟的对比
• 4.12 本章小结
• 第5章 不同因素对污染物浓度的影响研究
• 5.1 送回风形式对污染物消除的影响
• 5.1.1 顶棚散流器上送下回模型
• 5.1.2 顶棚散流器上送上回模型
• 5.1.3 异侧上送下回模型
• 5.1.4 同侧上送下回模型
• 5.1.5 送回风形式对工作区域污染物控制的影响
• 5.2 送风温差与室内污染物浓度分布的关系
• 5.3 新风量与室内污染物浓度分布的关系
• 5.4 污染源散发量与室内污染物浓度的关系
• 5.5 送风风速与室内污染物浓度分布的关系
• 5.6 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢