室内污染物换气过程的数值模拟论文

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1、室内污染物换气过程的数值模拟论文摘要：利用计算流体力学（CFD）方法模拟了不同通风方式和不同送风速度下室内污染物的浓度分布。模拟和分析结果表明，适当的送风速度可以有效的降低室内污染物的浓度；通风方式应与污染源的位置相适应，异侧送回风对污染物的排出比较有利。关键词：室内污染物数值模拟通风方式Abstract:Theconcentrationdistributionofindoorpollutantunderdifferentventilationpatternsanddifferentvelocityofsupplyingulatedusingthemethodofputationalflui

2、ddynamics(CFD).Theresultofthesimulationandanalysisindicatethat:theconcentrationofindoorpollutantcanbereducedeffectivelyusingsuitablevelocityofsupplyingoreover,supplyingandreturningdifferentsidesisgoodforventingpollutant.Keyericalsimulation,ventilationpattern0引言室内空间存在着各种污染物，这些物质直接关系到室内空气品质，对人体健康和舒适性

3、有着重要的影响。污染源空间分布、污染物释放强度、气流组织是影响室内污染物分布的主要因素，其中气流组织的状况决定着室内空气的温度、相对湿度和洁净度是否满足工作、生活、生产和科学试验对内部空气环境的要求，因此空调房间的气流组织是空调设计的重要内容。有效地组织通风气流对于控制室内空气污染物水平，改善室内空气品质.freelodelofnumericalsimulation1.2数学模型的建立湍流流动采用模型，其控制方程可统一写为通用的输运方程形式：（1）式中为通用因变量，分别表示动量方程中的速度u,v,ann条件处理4。基于以上的模型和边界条件，采用有限容积法离散控制方程，网格采用基于直角坐标的均

4、匀网格。对流项和扩散项采用混合格式离散，速度和压力的耦合采用SIMPLE算法进行求解，动量方程采用交错网格系统。求解方法采用交替扫描的三对角解法(TDMA)。2模拟结果分析与讨论本文模拟以甲醛为代表的室内污染物的稳态浓度分布。假设仅柱形物体的顶部置有污染物释放源，释放强度为常数：1.0，其它壁面无甲醛释放。为便于计算将实际污染源转化为离壁距离很小（100mm）的空气层中的源项，即，假设该空气层中存在污染源，其释放量等于实际污染源的释放量5。2.1模拟结果分析（a）y=0.5m处x-z断面的速度场（b）x=1.5m处y-z断面的速度场（c）z=0.35m处x-y断面的速度场（d）y=1.5m处

5、x-z断面的浓度场图2下侧进上侧出通风房间的室内流场和浓度场示意图Fig.2Thefloofthedo/s时的浓度场(b)送风速度为3m/s时的浓度场图3不同送风速度条件下房间中心平面(y=1.5m)的浓度场分布Fig.3Theconcentrationdistributionofcentralsectionofventilationroom(y=1.5m)underdifferentvelocityofsupplying-3.0m区域内，当送风速度为0.5m/s时，污染物的浓度达到0.006，而当送风速度增大，为1m/s、3m/s时，污染物浓度小于0.006的区域明显扩大；而在房间右半部0

6、.8m-3.0m污染物高浓度区域内，随着送风速度的增大，该区域污染物的浓度由高向低变化。从图4可以看出随着送风速度的增大，室内污染物的平均浓度逐渐下降，坡度也逐渐变缓，可以得出适当的增大送风速度可以有效降低室内污染物的平均浓度。以上表明在空调送风不含污染物的条件下，增大送风速度可以有效降低室内污染物的浓度。所以，采用自然通风或全新风的通风方式，并增大送风速度，可以达到有效的排污效果。2.3通风方式的影响(a)送风速度为1.0m/s时的速度场(b)送风速度为1.0m/s时的浓度场图5异侧上进下出通风房间中心平面(y=1.5m)的流场和浓度场示意图Fig.5Theflo(y=1.5m)ofthe

7、up-inletanddo/s时的速度场(b)送风速度为1.0m/s时的浓度场图6同侧上进下出通风房间中心平面(y=1.5m)的流场和浓度场示意图Fig.6Theflo(y=1.5m)oftheup-inletanddoeside图4和图5分别给出两种通风方式下房间中心平面(y=1.5m)的流场和污染物浓度场分布的示意图。其中柱形物体的尺寸为，送风速度为1.0m/s。在图4和图5的两种通风方式下，污染物的平均