论文摘要
室内空气品质与人们的生活息息相关,对人类的生存环境、生活质量和社会经济的发展有着直接重要的影响。本文针对室内空气中的可挥发性有机化合物(VOC)和微生物污染物做了散发机理分析,探讨了空气净化器内空气的流动模式对净化效率的影响,并根据这些研究结果开发设计了复合型高压静电和光催化空气净化器,试验研究发现空气相对湿度的大小对净化效率有较大影响,最后探讨了被动式调节室内空气的相对湿度的方法。本文主要内容可通过以下三方面来论述:一是研究了装修建材中VOC的散发特性,建立了VOC在材料内部和向空气中散发的传递模型,并经过文献中实验数据验证了该模型的正确性。应用该模型研究了材料厚度、换气次数和烘焙温度对材料内和空气中VOC散发传递的影响,得出了烘焙的有效工作范围。最后从理论上验证了间歇通风烘焙方法是有效的降低室内VOC浓度的措施。二是研究了复合空气净化器提高室内空气质量。针对如何从室内环境中降低VOC、颗粒物和病毒污染物,提出了高压静电和光催化技术复合净化的方法并设计出复合净化器,对其内部结构进行了模型分析和CFD计算,从净化空气龄上分析得出活塞流动方式是最优的内部空气流动。在全封闭的中央空调模拟系统中试验得到该复合净化器对微尘的平均净化全效率为86.2%,能够促进VOC的分解、微尘污染的过滤和阻断病毒的空气传播途径,从而起到了彻底净化清洁空气的效果。该复合净化器在爆发流行性疾病如非典型性肺炎(SARS)时能做到净化空气,创造出安全室内环境,并预期对可能到来的禽流感的传播起到一定的阻断作用。三是研究了被动式除湿技术。环境的湿度是影响悬浮在空气中微生物死亡率的重要因素,湿度高低也是决定复合空气净化器中光催化单元组件的催化效率的一个因素,适宜的湿度范围能够有效抑制病毒的生长,提高净化器效率,更能提高人体热舒适性。为此,本文配制了节能环保的复合硅胶材料发展室内空气的被动除湿技术,通过大量的小型环境箱和恒温环境室的试验研究发现,能够维持空气相对湿度在45%～60%内。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 室内空气品质研究的必要性1.1.1 人类健康的需要1.1.2 室内空气污染治理的需要1.1.3 节能环保的需要1.2 国内外对室内空气品质问题的研究概述1.2.1 试验研究方法1.2.2 理论研究和数学模型发展1.3 提高室内空气品质的控制策略1.3.1 绿色建材和烘焙法1.3.2 通风稀释1.3.3 空气净化器1.4 目前研究所面临的问题1.5 本文主要研究内容第二章 室内挥发性有机化合物散发模型的建立和应用2.1 VOC 散发模型的建立和验证2.1.1 模型假设条件2.1.2 模型的建立2.1.3 VOC 散发模型中系数的确定2.1.4 散发模型的验证2.2 控制室内VOC 浓度的有效措施2.2.1 绿色建材2.2.2 通风2.2.3 烘焙法2.2.4 模型在实际房间的应用2.3 本章小结第三章 空气流动模式对净化器效率的影响3.1 微生物死亡率3.2 空气龄的计算3.3 净化器出口处空气龄对通风效率的影响3.3.1 活塞流3.3.2 充分混合流动3.3.3 短路流动3.3.4 流动模式的比较3.4 模型的应用讨论3.4.1 CFD 模型的建立3.4.2 模型计算结果3.5 本章小结第四章 复合空气净化器的净化实验研究4.1 引言4.2 复合空气净化器装置的研制4.2.1 复合高压静电装置4.2.2 纳米光催化净化装置4.3 模拟中央空调室内微环境的试验台及性能测试4.3.1 实验测试台4.3.2 在试验台上进行的物理性能试验4.3.3 化学性能试验4.4 空气净化器的灭病毒病菌试验4.4.1 模拟SARS 病毒的噬菌体的分离、鉴定4.4.2 超声雾化制备、回收噬菌体气溶胶的方法4.4.3 高压静电复合装置的噬菌体气溶胶去除性能测定4.5 实际楼宇空调使用效果检测4.6 本章小结第五章 室内空气环境的湿度调节实验研究5.1 引言5.1.1 室内空气湿度调节的重要性5.1.2 调湿材料调节室内湿度的原理5.2 材料等温吸湿试验研究5.2.1 试验装置和试验样品5.2.2 试验结果5.3 容湿性能试验研究5.3.1 试验装置和方案5.3.2 容湿性能重复性试验研究5.3.3 容湿性能间隔吸放湿试验研究5.3.4 材料容湿性能对比试验研究5.4 本章小结第六章 总结与问题参考文献攻读学位期间发表的学术论文目录及其它致谢
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