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.     

重工业区室内外细颗粒物PM_(2.5)相关性分析

目的研究重工业城市住宅在夏季开窗条件下,室外细颗粒物PM_(2.5)对室内空气品质的影响,数值模拟得到细颗粒物PM_(2.5)的质量浓度、速度、温度分布云图及粒子轨迹.方法通过采用气溶胶检测仪对室内外细颗粒物PM_(2.5)污染物质量浓度进行实测,使用SPSS软件对测试得到的细颗粒物PM_(2.5)质量浓度进行拟合,并运用FLUENT模拟软件对室内细颗粒物运移及分布情况进行模拟分析.结果位于重工业厂矿下风侧交通主干线一侧的A房间的室内与室外细颗粒物质量浓度的比值(I/O)小于1,受室外环境的影响较大;位于重工业厂矿下风侧小区内部的B房间的I/O大于1,说明受室内细颗粒物染物污的影响较大.并且两房间室内外细颗粒物具有较强的二次相关性,相关系数分别为0.920 77、0.941 11.结论室内PM_(2.5)质量浓度随室外细颗粒物质量浓度增加而升高.建立的室内外细颗粒物PM_(2.5)质量浓度相关性模型,可以分析室内外颗粒物浓度的变化特征.     

供热效果视角下的碰撞射流通风系统设计研究

碰撞射流通风是目前新兴的一种通风方式,不同的送风口高度和送风参数都会对碰撞射流通风系统的通风效果产生影响,而通风的效率高低直接决定了供热效果的好坏.本论述通过分析不同送风口高度、不同送风速度以及不同送风温差三个因素对供热效果视角下的碰撞射流通风系统产生的影响,为碰撞射流通风系统的设计研究奠定理论依据,以便于更好地服务于人们的生活.     

车载方舱手术室颗粒物质量浓度分布仿真与参数优化

 为有效降低车载方舱手术室的颗粒物质量浓度,提高室内空气洁净度,通过对某车载方舱手术室颗粒物扩散分布规律的仿真分析,以工作平面颗粒物质量浓度最小为目标,以工作平面平均风速为约束条件,建立优化模型,采用序列响应面法对送风速度和送风角度参数进行了优化求解研究。结果表明,手术室的回风口在长边壁面对称布置时,能有效促进室内空气的流动,有利于颗粒物质量浓度的降低;在顶部送风、两长边壁面下侧回风的非单向流手术室内,颗粒物质量浓度主要受气流的影响,主导颗粒物扩散的方向为下风向时,主流区的颗粒物质量浓度较小,医护人员周边及壁面的颗粒物质量浓度较大;优化后的送风速度和送风角度使手术室的颗粒物质量浓度降低78.19%,室内空气质量达到洁净标准。该优化方法可为野外环境下的洁净手术室通风系统设计提供依据。     

采暖通风方式对室内外PM_(2.5)浓度及其相关性的影响

为探究采暖通风方式对住宅室内外环境中PM_(2.5)浓度及其相关性的影响,于2014—2015年冬季在南京市选取3种不同采暖通风方式的住宅(顶棚辐射供暖+24 h净化新风住宅H1;独立户式地暖住宅H2;无采暖住宅H3)进行了室内外颗粒物分粒径日平均质量浓度采样和PM_(2.5)质量浓度逐时监测实验.实验结果显示,室内外颗粒物均以PM_(2.5)为主,PM_(2.5)/PM10的质量比高达74%以上,3处住宅室内外PM_(2.5)浓度相关系数分别为0.840,0.825,0.923.H1室内PM_(2.5)质量浓度水平最低,仅为室外的22.1%,且室内无粒径大于2.5μm的颗粒物;H3室内PM_(2.5)质量浓度水平最高,室内外PM_(2.5)相关系数最高,且室内存在一定量粒径大于2.5μm的颗粒物.夏热冬冷地区居民应改变传统的开窗通风模式,向净化新风系统转变,可有效降低室外大气污染对室内空气的干扰,保障室内空气品质.     

建筑通风空调管道中悬浮微生物的实测与分析

为了解悬浮微生物在通风管道中的分布特性,先后于2003年夏、冬季对长沙市某一综合性大楼展开了实测调查.采用了空气微生物检测仪(JWL-IIB200)对通风空调系统管道内悬浮微生物进行采样,并在实验室进行培养分析;采用了尘埃粒子计数器(MetOneA2400)等仪器对可能影响悬浮微生物的因素进行测试和分析.实测结果表明,通风空调管道中悬浮微生物的污染分布同管道的位置以及管道中的温度、湿度、风速等环境参数紧密相关.将管道内悬浮微生物的污染物分布特点与相同测点的总悬浮颗粒物浓度、颗粒物的沉积量、环境温湿度等参数相对比,均反映出一定的相关性.     

冷风侵入对不同送风方式供暖房间热环境的影响

利用数值计算方法分析和比较了碰撞射流通风和混合通风在不同冷风侵入情况时的热风供暖特性.结果表明,在有明显冷风侵入的房间中,碰撞射流通风供暖时室内空气混合程度远大于混合通风.冷风侵入量越大,室外气温越温和,碰撞射流热风供暖的节能率越高.     

人工气候室内呼出气溶胶颗粒物分布的实验研究

实验研究了全尺寸人工气候室内,置换通风条件下,人体呼出气溶胶颗粒物在室内竖直、水平方向的分布以及人员暴露情况.采用一套气溶胶发生系统产生近似人体呼出粒径范围的多分散颗粒物,采用高精度的气溶胶光谱仪测量室内颗粒物的分布,采用一个具有呼吸功能的暖体假人以及一个自行研制的暖体假人来模拟真实人体.结果发现,在距离发生源较近的位置,颗粒物在呼吸区高度有"自锁现象"发生;而在远离发生源的位置,颗粒物沿高度方向呈现下低上高的两区分布.人体对颗粒物的暴露量与人体距离发生源的位置有关,人体周围上升的热羽流有助于减小人体对颗粒物的暴露量.     

空调建筑室内颗粒物浓度变化特征分析

为控制室内PM10的质量浓度,基于质量平衡方程建立了室内可吸入颗粒数学模型并对其进行简化;推导出空调通风系统在开启、关闭两种时段下室内PM10浓度瞬时式。通过数值计算,分析了初始PM10浓度、室外PM10浓度、渗风量、新风比、过滤器效率等因素对室内PM10浓度变化的影响。计算结果表明:提高集中空调系统的各级过滤器效率,有助于改善室内颗粒物污染状况。     

室内颗粒浓度影响因素的集总模型分析

为控制室内空气品质,研究了不同因素对室内颗粒浓度的影响规律,建立了基于质量平衡的室内颗粒集总参数模型。通过数值计算,分析了空调通风系统开启、关闭两种时段下,室外渗风量、回风量、新风量、穿透率、沉降率以及二次悬浮率等因素分别单独变化10%时,室内颗粒浓度的变化;比较了各因素对室内颗粒浓度的影响程度。结果表明:关闭空调通风系统时,沉降率对室内颗粒浓度的影响最大;开启空调通风系统时,回风量对室内颗粒浓度的影响最大。该结果对评测和控制室内空气品质有意义。     

城市居住建筑室内CO_2分布特性研究

CO_2浓度是评价室内空气质量的重要指标之一,控制较低的室内CO_2浓度对室内空气质量和人的身心健康起着重要作用.对大连市某小区室内CO_2浓度的变化情况进行了连续监测.通过设置不同开窗状态,分别监测了该小区室内不同条件下的CO_2浓度变化.结果表明,CO_2浓度随时间和通风情况呈现出不同的变化趋势,室内不同位置的CO_2分布特性也有所不同.密闭情况下,时间越长,室内CO_2浓度越高.当进行自然通风时,即使较短的开窗时间也能使室内CO_2浓度迅速降低.研究表明,保持良好的室内通风,选择性开窗对降低室内CO_2浓度、保持较好的室内空气质量有着重要作用.     

碰撞射流通风房间与置换通风房间的新风可及性比较

采用经过试验验证合理性的数值计算方法,使用数值模拟比较了碰撞射流通风房间与置换通风房间中人体附近的气流状况,并比较了人体附近的新风可及性.研究结果表明:气流受浮力控制的程度不同导致两种通风方式房间内人体附近新风可及性差异;送风初期,碰撞射流通风房间人员附近新鲜空气分布比置换通风房间均匀但可及性略小;在置换通风房间中,人体表面至送风口的距离和与送风方向的关系会影响送风初期的新风可及性.     

混合与孔板通风下隔离病房内气溶胶扩散特征

对采取混合通风及孔板通风策略下的典型隔离病房内气流组织及气溶胶扩散过程开展了数值模拟研究,以探讨通风策略对病房中气溶胶扩散与沉积的影响．进一步研究了气溶胶颗粒粒径及孔板通风的多孔板开孔率对气溶胶分布的影响．利用文献中试验数据验证了所采用数值模型的准确性．结果表明：相比于混合通风,孔板通风策略可以使病房内的流场、温度场分布更加均匀,并且能加速气溶胶颗粒排出,从而有效降低医护人员的交叉感染风险;小粒径气溶胶颗粒更容易受到流场影响,在病房内扩散悬浮,而大粒径的气溶胶颗粒更容易沉积在地面和病床上;当采取孔板通风时,减小开孔率可以加速气溶胶颗粒的沉积和排出,减少颗粒物在室内的悬浮,降低空气中的病毒感染风险．     

换气量对地板送风房间可吸入颗粒物浓度的影响

可吸入颗粒物浓度是影响室内空气品质的重要因素.为了研究地板送风空调系统室内空气品质,分析了室内可吸入颗粒物浓度影响因素,建立了关于颗粒物浓度的模型,求出其分析解,并提出"颗粒物浓度准稳定时间"因子作为反映房间颗粒物浓度衰减速度的参数.基于该模型的解析结果,发现换气量是通风时对房间颗粒浓度最重要的影响因素.在一间地板送风全比例模型房间内进行了实验,实验验证了所建立的模型能正确有效地预测可吸入颗粒物浓度的变化.结果表明:加大换气量可以使地板送风空调系统室内可吸入颗粒物浓度降低且颗粒物浓度准稳定时间缩短.     

送风量影响外源颗粒物室内扩散试验研究

为了研究送风量对外源颗粒物室内扩散的影响规律,在7.6 m×5.6 m×4.6 m(长×宽×高)的试验空间内,使用旋流施放装置向送风管道内施放示踪剂、控制送风量和采用立体多时段采样化学分析法,对不同送风条件下外源颗粒物室内扩散进行了试验研究。结果表明,外源有害颗粒物通过通风管路进入室内,送风量对外源颗粒物室内扩散有明显的影响,随送风量增大,室内悬浮颗粒物浓度相对均方差减小,平均浓度、危害面积以及危害体积呈现先增大后趋于稳定的趋势;颗粒物污染事故发生后,为减轻受影响建筑室内的危害程度,及时关闭送风是有效处置措施之一。     

严寒地区住宅穿堂通风去除甲醛与人员热舒适的模拟分析

目的研究穿堂通风去除室内甲醛污染的变化规律,得到不同季节合理的最短穿堂通风时间.方法以沈阳市某代表性住宅为例,建立住宅物理模型,利用CFD进行数值模拟,使用实测甲醛质量浓度值作为甲醛源强,模拟穿堂通风在不同季节典型风速工况下的甲醛质量浓度变化规律.结果冬季甲醛初始质量浓度为0.148 mg/m~3时,穿堂通风150 s室内甲醛质量浓度可达到0.057 mg/m~3;夏季甲醛初始质量浓度为0.25 mg/m~3时,穿堂通风500 s室内甲醛质量浓度达到0.05 mg/m~3;过渡季甲醛初始质量浓度为0.23 mg/m~3时,穿堂通风200 s室内甲醛质量浓度达到0.055 mg/m~3.结论各季节穿堂通风使室内甲醛质量浓度达到稳定的时间不同,尽管穿堂通风可能会给居民带来不舒适感,但穿堂通风可快速地降低室内甲醛质量浓度.     

柴油发动机尾气纳米颗粒演变的TEMOM-LES模型

 中国雾霾主要成因是包括柴油发动机在内的污染源排放导致的二次颗粒物, 本文针对柴油发动机尾气排放的颗粒物进行研究, 主要关注极大数目微纳米颗粒的综合效应导致的颗粒参数的变化, 次了解根据不同柴油含硫标准下产生的颗粒物的分布情况。通过把针对尺度谱演变问题的泰勒展开矩方法(TEMOM)和大涡模拟方法(LES)技术进行结合, 研究了排气管附近柴油二次颗粒物的演变过程, 并在相同流动工况条件下, 对加拿大、新加坡、欧盟、美国、俄罗斯、中国和日本不同国家和地区不同柴油含硫标准所导致的二次颗粒物的总颗粒数浓度、总体积浓度和颗粒大小进行了对比研究。结果显示, 颗粒物在近排气管处主要分布在射流剪切层, 颗粒数浓度和颗粒物直径的最大值在距离喷嘴0.6 m 附近产生, 在射流下游, 射流与下游空气混合稀释效应明显, 颗粒数浓度和颗粒直径趋于一稳定值。通过研究时间平均颗粒场的分布发现, 低燃硫量柴油尾气产生的颗粒数浓度比高燃硫量产生的颗粒数浓度低4 个数量级, 产生的颗粒体积浓度最大相差6 个数量级。     

纵向通风隧道正常运营CO浓度限值计算

我国《公路隧道通风照明设计规范》与国外标准对隧道内CO浓度限值的设定在计算方法和取值上都存在差异.针对射流风机式及竖井送排与射流风机组合式纵向通风隧道CO浓度分布特性,基于差分形式的Coburn-Forster-Kane方程(CFK方程),拟合了两类典型纵向通风隧道正常运营CO浓度限值计算式.结果表明:尽管两类隧道具有不同的CO浓度分布特性,工程中可按相同的限值设计;对于长隧道,我国应设定更严格的限值标准.     

浮床栽培海马齿对海水中悬浮颗粒物清除作用的实验研究

当前,我国许多流域和沿岸水体悬浮颗粒物的浓度较高,给大型海藻和其他底栖水生植物的正常生长带来十分不利的影响.如何有效降低水体的悬浮物浓度,是沿岸水域生态恢复面临的重要问题之一.研究了植物浮床系统中滩涂耐盐植物海马齿(Sesuvium portulacastrumL.)的根系对海水中悬浮颗粒物的净化效果.结果显示,种植海马齿的实验水体悬浮颗粒物浓度显著低于对照组(p<0.01),在24 h内,由海马齿构成的生态浮床模拟系统对水体中悬浮颗粒物的清除率达到90%以上;海马齿根系对不同粒径的悬浮颗粒物清除效果不同,主要作用于粒径<20μm的悬浮颗粒物,且颗粒物粒径越小,根系对其清除效果越明显;随着粒径增大,悬浮颗粒物的自然沉降作用增强,尤其是粒径≥20μm的颗粒物.研究还表明,海马齿根系不仅对水中悬浮颗粒物具有良好的清除作用,同时能使其浓度提前达到稳定水平.