热压自然通风房间的瞬态污染状况分析

热压自然通风向稳态发展的过程中室内空气污染状况必然会不断变化.在热压自然通风瞬态模型的基础上,给出了自然通风的污染物输送模型,理论分析了典型条件下通风房间内污染物浓度的瞬变过程,讨论了主要因素对室内瞬态污染物浓度的影响.研究表明,室内热空气层的污染物浓度和原有冷空气层的污染物浓度均是先升高后降低,且前者的最高值大于后者.增大热源浮升力通量或有效通风面积、减小房间面积或房间高度均可以加速室内污染物浓度的变化,但是增大热源浮升力通量或减小房间面积对污染物浓度的峰值没有影响,而增大有效通风面积或减小房间高度却会使污染物浓度峰值升高.     

热压通风房间地面对流换热过程分析

全尺度实验测试了单侧热压通风房间围护结构内表面和地面热质的温度变化,分析了室内初始温度、地面初始温度和通风口尺寸对地面对流换热的影响.结果表明:通风过程中室内温度逐渐降低,温度垂直分布趋于均匀;进风气流流经的测杆处地面的局部换热量和局部对流换热系数分别大于地面平均换热量和平均对流换热系数;对于室内初始温度较高的情形,地面局部对流换热系数较大,平均对流换热系数较小;对于地面初始温度较高的情形,地面局部对流换热系数较小,平均对流换热系数较大;上大下小的通风口组合对应的地面局部对流换热系数较小,平均对流换热系数较大;若室外温度为12℃左右时,室内初始温度为13～35℃,地面初始温度为33～41℃,则地面平均对流换热系数为2～8 W·m~(-2)·K~(-1),局部对流换热系数不超过18 W·m~(-2)·K~(-1).     

送风方式对空调室内环境和系统节能性影响的试验研究

比较了混合通风、置换通风、地板送风和碰撞射流通风这4种送风方式的特点,利用试验方法实测了这4种方式下空调房间的室内温度、气流速度和CO2质量浓度分布,讨论了室内热环境特点的异同,对比分析了4种送风方式下室内热舒适性、污染物分布特征,并对送风能量利用情况做了估计.     

通风效率在通风量计算中的应用

论述了室内空气品质的基本控制方法，分析了通风效率、室内污染源分布对工作区空气品质的影响，推出了两层分布模型中工作区污染物浓度或通风量的计算公式，并分析了采用实验方法确定房间通风效率的理论依据。     

层式通风房间垂直温度分布预测方法

基于层式通风房间室内空气流动特性建立了室内垂直温度分布预测模型.该模型将室内空气流动特性与热质平衡方程有机结合,并反映了室内热源强度、墙体辐射及送风参数等边界条件对室内垂直温度分布的影响.通过将模型计算结果与实验数据进行对比分析,发现室内垂直温度预测值与实验数据吻合较好,并在趋势上反映出层式通风房间室内垂直温度的变化特征.因此,本文提出的模型具有较好的预测精度,能够很好地用来指导层式通风系统的实际应用及能耗分析.     

室内环境挥发性有机物排放的分析

总挥发性有机物(TVOC)是室内环境污染物中具有代表性的一种.本实验分别在模拟实验舱和实际居室两种情况下研究了温度、通风这两个因素对室内TVOC浓度的影响.实验证明密闭情况下室内TVOC浓度随温度的升高而增加,适当的通风可以降低室内TVOC浓度.     

室内火灾烟气层高度的理论与模拟研究

通过对室内火灾中烟气层质量守恒方程的求解,得出了烟气层稳定高度的数学表达式,分析了影响烟气层下降速度和稳定高度的因素,并运用CFAST区域模型进行了数值模拟。结果表明,室内火灾烟气层下降到一定高度将达到稳定,下降速度和稳定高度与火源大小、房间几何尺寸等因素有关;火源功率越大、房间面积越小、通风口越小,烟气层下降速度越快;房间面积和房间高度越大、通风口越小,烟气层的稳定高度越小,改变火源如果引起烟气净累积量增加则稳定高度减小,反之,稳定高度将增大。     

室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应研究

为研究空调房间室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应,采用CFD中的标准k-ε模型对兰州地区某办公室在考虑非稳定传热情况下的室内气流组织和污染物浓度场进行数值分析,获得了顶送风/下回风和侧送风/下回风两种通风模式下室内流场、温度场及污染物浓度场的分布。结果表明:不同时刻的太阳辐射通过激励室内自然对流换热过程对室内污染物的空间分布及迁移特性产生了显著影响。同一送风模式下,16:00时室内的污染物浓度较8:00时均匀,而8:00时的污染物浓度平均水平较高;在同一送风参数下,采用顶送风方式时更有利于降低室内污染物浓度。     

不同送风方式下冷风侵入的动态变化过程

采用数值模拟的方法,对比研究了碰撞射流通风(impinging jet ventilation,IJV)与混合通风(mixing ventilation,MV)供暖情况下冷风侵入时室内热环境的动态变化。结果表明:相比IJV供暖房间,MV供暖房间室内会在高度方向形成明显的热力分层现象,因此IJV的供暖能量系数明显高于MV;IJV和MV供暖房间近门处的气温受外门启闭的影响均会出现周期性波动,但是IJV供暖房间的冷风侵入范围和强度均远小于MV供暖房间。     

碰撞射流通风房间悬浮颗粒质量浓度分布特性的数值研究

采用数值方法研究了碰撞射流通风房间夏季供冷工况下人员行走行为导致的悬浮颗粒物的空间分布,分析了碰撞射流通风房间内的颗粒物质量浓度分布特点,并与其他送风方式下的室内颗粒物质量浓度分布进行了比较.给出了不同粒径悬浮颗粒对室内呼吸高度平面以及其他重要位置处颗粒物质量浓度的影响.     

不同通风模式下变温度送风的节能特性研究

通风模式对室内环境品质及建筑运行能耗均有重要影响。文章在采用非稳定传热方法得到建筑围护结构热边界条件的基础上,对比研究了寒冷地区某办公室分别采用置换通风和层式通风的通风效果和节能特性。结果表明:在保证舒适性的前提下,研究对象采用置换通风的送风温度范围为13.0～27.0℃,采用层式通风的送风温度范围为19.0～24.0℃。采用实时调整送风温度的措施可以使置换通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到2.87%,使层式通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到5.16%,与基准送风温度对应的送风量相比,两种通风模式下的送风量均有所下降,其风量节约率可分别达到22.65%和32.14%。置换通风的室内温度更接近舒适,两种通风模式下室内污染物浓度均未超标。     

单室火灾烟气运动的双层区域模拟

室内火灾双层区域模拟中需考虑到压力的变化,利用热力学第一定律推导了室内气体参数随时间变化的常微分控制方程组.该方程组刚性,可采用吉尔算法求解.在选用Heskestad羽流公式的基础上,计算了某单室火灾在房间平面面积与机械排烟量分别为49m2,0.3m3/s;49m2,0.4m3/s;100m2,0.3m3/s;100m2,0.4m3/s四种工况下室内与室外压差、烟层高度、上层烟气温度、下层空气温度随时间的变化规律.结果显示:室外压差随时间变化迅速;Heskestad与Mcaffrey羽流模型在算例中具有较好相似性;烟层的下降与上层烟气温度的升高较多地受到房间平面面积的影响,而受顶部排烟量的影响较少.     

引水隧洞施工通风Euler-Lagrange两相流大涡模拟

目前,地下通风两相流研究主要集中在矿井巷道通风且研究多采用雷诺时均法,无法准确获取湍流瞬态信息以及尘粒在湍流脉动影响下的瞬时运移规律.本文基于分子动理学理论,建立考虑热交换的三维非稳态EulerLagrange两相流颗粒轨道大涡模型,实现了对引水隧洞施工通风两相流的大涡数值模拟,揭示了引水隧洞风流场瞬态发展机制及颗粒在大涡结构影响下的运移规律,并验证了模型的准确性.运用该模型模拟某水电站引水隧洞施工通风排尘过程,结果表明:大涡模拟能捕捉到湍流脉动细节,结果较雷诺时均法更接近实际;通风可有效降低工作面附近温度;颗粒分布由初始的颗粒簇逐渐弥散,最终对隧洞全断面造成污染;通风3,700,s后,绝大多数颗粒从隧洞出口排出.     

西北农宅太阳能联合燃煤锅炉供暖的室内热环境

为探究中国西北地区新农村住宅冬季室内热环境状况,以甘肃省民勤县一户新农村住宅为研究对象,对农宅冬季太阳能联合燃煤锅炉供地暖房间室内热环境和室内空气质量进行了现场测试.研究得出:两日环境平均气温为-14.8℃,最低温度为-24.9℃的情况下,两日共烧煤28.8kg,折合标煤16.5kg,太阳能集热器向室内供热量399.71 MJ,折合标煤13.6kg,地板采暖房间平均温度均维持在11.0℃以上.地暖房间室内温度变化比较平稳,最大波幅仅4.5℃,采暖房间具有良好的室内风环境和室内湿环境.地板采暖没有明显的温度分层现象,竖直方向上头和脚踝之间最大温差仅为0.6℃,温度分布比较均匀,舒适性较高.联合供暖室内污染物PM2.5、PM10、SO2质量浓度均符合室内空气质量要求.     

大进深房间冬季室内热环境分析

通过搭建大进深房间模型,测试冬季非空调工况下室内热环境,分析了室外气温和室内得热量对房间进深方向温度分布的影响.实验结果表明:围护结构热惯性使围护结构温度变化和室内温度变化相对于室外气温变化有明显衰减,围护结构传热量与人体模型散热量基本相等,房间得热与失热基本平衡;在人体模型散热形成的热羽流作用下,室内高度方向有明显的温度分层,但在外围护结构冷表面和人体模型热表面的共同作用下,室内同一高度不同进深处的温度分布并未呈现外低内高的简单规律;在不同室外温度和人体模型散热量时,沿房间进深方向不同位置离地面0.2~1.4m高度的平均温度有相似的分布规律,离外墙3.0m处温度最低,4.2m处温度最高,内外区分界线离外墙3.0~3.6m.     

热风供暖送风方式对高大空间室内污染物扩散的影响

利用数值模拟方法研究分析了混合通风和碰撞射流通风供暖时,高大空间内的热环境及污染物浓度分布特征.结果表明,两种热风供暖方式在高大空间内形成的气流形态完全不同,导致污染物的空间分布也有很大差别.碰撞射流通风时,不同类型污染物(CO2和2.5μm颗粒物)在房间内都能均匀分布,而混合通风时,两者在房间内的分布极不均匀且表现出不同的分布特征,CO2集中分布于房间中部,2.5μm颗粒物则集中分布在远离外墙的近地面区.碰撞射流通风比混合通风更有利于污染物的排除.此外,送风温差对混合通风房间内污染物的分布特征有明显影响,但对碰撞射流通风基本没有影响.     

送风温度对置换通风房间流场影响的数值模拟

为得到送风温度对置换通风房间速度场及污染物浓度影响的规律,采用计算流体力学CFD软件,运用两方程湍流模型模拟不同送风温度下的房间流场。结果表明,在送风压力和其他边界条件不变的情况下,随着送风温度的降低,参考线上的速度值增大,污染物浓度减小。模拟结果对工程实际具有指导意义。     

动物实验室通风熏蒸过程的模拟研究

动物实验室在启用前需要进行熏蒸彻底灭菌消毒以保证室内洁净. 通风系统熏蒸是在送风管与排风管之间加入熏蒸气体发生设备,通过室内空气循环来促进熏蒸气体扩散. 为了研究通风系统熏蒸过程气体浓度分布的影响因素,用icem建模以及fluent软件对该过程的不同的时间、换气次数、送风形式及温度分布状态下多工况的气流组织进行瞬态模拟,预测并分析熏蒸气体浓度和湿度的分布规律. 得出使熏蒸气体快速达到灭菌程度的最小换气次数随时间延长而减小,改变送风形式可以减少实验台附近的涡流,室内温度随高度降低有利于熏蒸气体快速扩散的结论,以便对熏蒸灭菌进行更有效的控制,对于指导动物实验的安全进行有重要意义.     

控制室内甲醛和PM_(2.5)的新风净化系统优化设计

目的探讨在新风净化系统下室内空气品质的变化情况,提出控制室内污染物的合理方法.方法建立数学模型,以某办公房间在雾霾天气典型工况下的实测结果对计算模型进行验证;模拟3种送风方式和3种排风口位置下新风净化系统对室内甲醛和可吸入肺颗粒物PM_(2.5)的净化情况.结果 3种送风方式中,置换通风方式对室内污染物的净化效果最好;3种排风口位置中,靠近污染源的位置,新风净化系统对室内污染物的净化效果最好.结论当室外PM_(2.5)的质量浓度≤150μg/m~3时,新风净化系统能够较好地净化室内PM_(2.5),当室内采用置换通风方式,并将排风口布置在靠近污染源的位置时,新风净化系统对污染物的净化效果最好.     

新装修室内空气中甲醛浓度的影响因素及甲醛清除剂去除效果

建筑材料和装修材料的过度使用导致了室内空气中的甲醛浓度超标,为了探究甲醛浓度与环境因素之间的关系.本文以新装修住宅、校医院、实验室等为研究对象,采用紫外分光光度法对室内甲醛浓度进行检测,探究了温度、相对湿度、房间类型、通风对室内甲醛浓度的影响.同时,做了市售甲醛清除剂喷洒前后甲醛浓度的对比实验.研究结果表明:1)温度和...