置换通风不同风量下颗粒分布的数值研究

室内颗粒造成室内空气污染,危害人体健康,其分布作为影响室内空气品质的一个重要因素,正日益受到人们的关注.通风是稀释、去除室内颗粒的有效方法,通风房间室内颗粒分布受到很多因素的影响,包括通风形式、送风量、颗粒源位置等.本文采用考虑了颗粒沉降效应的三维滑移通量(drift flux)模型,用数值模拟的方法分析了置换通风形式下有颗粒源的房间内,三种不同风量下1、2.5、5、7.5、10微米五种粒径颗粒的分布情况,颗粒源位于房间中部.结果表明置换通风下,风量对不同粒径的颗粒分布影响很大.同样的风量下,大粒径颗粒扩散范围比小粒径颗粒广,而且小粒径颗粒在房间上部区域浓度比较大,大粒径颗粒在房间下部区域浓度较大.随着风量的增加,小粒径颗粒在整个通风房间内扩散;大粒径颗粒容易向房间上部区域扩散.而且,粒径越大,风量变化对颗粒分布的影响也越大.     

室内不同通风方式下生物颗粒的分布比较

针对当前严重急性呼吸综合症 (SARS :severeacuterespiratorysyndrome)肆虐这一情况 ,以性质和SARS病毒颗粒性质类似的颗粒为对象 ,采用数值方法对置换通风、混合通风以及自然风形成的穿堂风房间 ,在相同的送风量和同样的颗粒产生源情况下的颗粒分布进行了模拟和比较。为了进一步比较颗粒产生源位置的影响 ,对穿堂风情况计算了两种颗粒源位置的颗粒浓度分布。结果表明通风形式对室内生物颗粒的分布有着重要影响 ,对于文中列举的算例 ,穿堂风形式下的室内生物颗粒浓度最低 ,防御生物污染的能力最好。     

全空气一次回风系统室内PM_(2.5)浓度衰减的影响因素研究

人们绝大多数时间都在室内度过,室内颗粒物浓度对人体健康有重要影响。本文依据质量守恒定律建立室内颗粒物的动态平衡方程,探讨其衰减的影响因素。对于全空气一次回风集中过滤的系统,室内PM_(2.5)浓度的衰减时间仅与回风换气次数、新风换气次数和过滤效率有关;使用蚊香作为内尘源(产尘量为11.77+1.33 mg/h),通过实验在30 m~3环境舱内,验证了该模型在无内尘源和有内尘源条件下的准确性。对于换气次数N8,新风比S0.1,过滤器PM_(2.5)效率η70%的一次回风全空气系统,室内PM_(2.5)浓度衰减达到稳定的时间约为0.5 h。     

人体呼出颗粒物的传播特性及呼吸道传染病感染概率预测方法

对人体呼出颗粒物的粒径分布、人体呼出颗粒物在室内和户-户之间的传播特性及呼吸道传染病感染概率预测方法等方面的研究成果进行了综述。研究发现:人体呼出小粒径颗粒物比大粒径颗粒物数量多,而且小粒径颗粒物比大粒径颗粒物携带的病毒量多;人体呼出颗粒物的传播与气流组织及通风换气量等因素有关;置换送风形式的房间内会出现污染物"自锁现象",医院病房内不建议采用该种送风方式;外窗自然通风和烟囱效应会引起污染物在高层建筑内竖向跨户传播;提高建筑内围护结构和门窗的气密性,并增加外窗通风换气量可以有效降低高层居住建筑内传染病水平方向跨户传播。研究结果有助于从污染源、污染物传播过程及人员暴露等方面对呼吸道传染病的控制提供指导依据。     

办公通风室内可吸入颗粒物的分布特性模拟研究

以粒径在10μm以下的可吸入颗粒物为研究对象,在混合通风形式为主的办公通风室内温度场及速度场作用下,选取具有代表性的0.1μm、25μm及5μm粒径颗粒物,主要研究、对比分析不同颗粒物的室内沉积及分布特性。结果表明:不同粒径的颗粒物在室内的浓度衰减速度差别很大,小粒径0.1μm和25μm颗粒物在室内分布较均匀、沉积率较低,是影响室内空气品质的主要因素;大粒径颗粒物5μm在室内分布不均匀,受重力及室内气流组织影响明显,较多地分布在室内的下部及靠近风口处,沉积率较高。     

气密性对颗粒物在建筑围护结构缝隙中穿透系数的影响

对于没有机械通风的房间,建筑围护结构缝隙的穿透作用是室外颗粒物进入室内的主要途径。选取一个房间作为对象,通过示踪气体法得到房间换气次数,采用光散射法监测室内外颗粒物浓度。第一种方法是分析不同的因素对颗粒物穿透系数的影响,建立通过缝隙尺寸和换气次数计算颗粒物穿透系数的模型。第二种方法是根据室内外颗粒物质量浓度平衡关系式得到颗粒物在建筑围护结构中的穿透系数。通过对比2种方法得到的颗粒物穿透系数与换气次数之间的变化关系,得到颗粒物穿透系数随着换气次数的增大而增大,并逐渐趋近于1,换气次数一定时,细颗粒物的穿透系数大于粗颗粒物。     

颗粒物浓度求换气次数方法的探讨

室内颗粒物浓度大小与房间换气次数紧密相关。在房间无室内污染源,且只有渗透风作用时,当确定了缝隙颗粒穿透系数和室内颗粒沉降率的取值范围后,便可根据室内颗粒物质量守恒原理,由室内外颗粒物浓度求解房间换气次数。以一个仅渗透风作用的房间作为研究对象,通过多工况测量室内外颗粒物浓度,求得了各工况房间的换气次数。与此同时,采用示踪气体法测量获得房间实际换气次数,通过颗粒物浓度获得的换气次数与实际换气次数比较可知：颗粒物浓度采样时间间隔在30 min以上时,颗粒物浓度计算得到的换气次数与实际值偏差大于40%。但时间间隔控制在6～15 min左右时,计算得到的换气次数与实际值偏差为10%～13.6%,说明采用小于15 min间隔测量颗粒物浓度求解换气次数是可行的。     

颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数关系的探讨

室外颗粒污染物可以通过建筑围护结构缝隙进入室内,并对室内空气品质产生影响。通常用穿透系数来表征室外颗粒污染物穿过建筑围护结构进入室内的通过性。考虑到建筑围护结构在室内外空气交换流通和室外颗粒物进入室内的过程中所起到的关键作用,建立了室外颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数的关联性模型。分析、阐述了换气次数对颗粒物穿透系数的影响。通过模拟工况的数值计算,讨论了在研究室外环境对室内颗粒污染物浓度的影响中考虑穿透系数与换气次数之间关联性的必要性。     

燃烧型防暴弹气溶胶颗粒舱室内扩散特性仿真

为了研究各因素对气溶胶颗粒物室内扩散特性的影响,本文以燃烧型防暴弹气溶胶颗粒物为研究对象,建立了一个相对密封的室内环境模型,基于FLUENT平台,运用两相流运动模拟中的DPM模型对防暴弹在室内投放后,主要针对混合通风条件下室内弹体施放后颗粒扩散分布,进行了数值模拟,研究观察室内的颗粒浓度,并着重研究人体呼吸高度(1.1m)处的颗粒浓度。     

生物颗粒在相邻房间运动的数值研究

采用数值计算方法对穿堂风条件下 ,外区房间中性质和SARS病毒类似的生物颗粒的运动情况及其对相邻的内区房间的影响进行分析。对不同的换气次数、不同的室内颗粒初始位置等工况进行了数值分析。结果表明 ,外区房间自然通风换气量的加大 ,可能会导致内区房间的生物颗粒数量增多 ;而颗粒初始位置距离内、外区相邻开口越近 ,运动到内区房间的颗粒数量也越多。     

高压高频复合电场气溶胶凝并效果的实验研究

本文对净化实验室内高压高频复合电场作用下的气溶胶凝并进行了研究。通过测量室内不同粒径段颗粒物在不同初始浓度N状态下浓度减半所需的半值时间TH,计算得出对应的凝并系数K。测试结果表明:初始浓度减低,半值时间减少而凝并系数K提高,随着浓度的增加浓度减半所需的换气次数将减小,证实了高压-高频电场具有使空间微小颗粒加速凝并的作用,为工程应用奠定了理论基础。     

渗透通风房间室内外颗粒物质量浓度相关性分析

通过某气密性较好的办公房间的渗透通风实验,分析了室内外累积粒径颗粒物和分段粒径颗粒物的逐时质量浓度分布,以及室内外不同粒径颗粒物的质量浓度相关性。研究发现:不同粒径颗粒物的质量浓度相关性差异很大,小粒径颗粒物相关性较强,随着粒径的增大,相关性逐渐降低,当粒径大于5μm时,室内外颗粒物质量浓度无明显相关性;分段粒径颗粒物的室内外质量浓度相关性更能反映建筑围护结构的阻隔性能和室内颗粒物的污染特征。     

动车组车厢内空气颗粒物浓度实测与分析

通过对颗粒物各粒径段浓度数据处理以及耦合通风空调系统,得到了新风对颗粒物计数浓度的贡献率和客室内贡献率公式.进而分析了动车组车厢内的颗粒物粒径分布特征以及新风、客室内对颗粒物计数浓度的贡献情况.结果表明客室内颗粒物主要由PM1.0组成;颗粒物粒径越小,新风贡献率越大,随着颗粒物粒径的加大,新风贡献率逐渐减小,客室内贡献率逐渐增大.该研究结果对解决动车组车厢中可吸入颗粒物浓度控制问题、提高车厢环境空气质量具有指导作用和现实意义.     

北京地区办公建筑室内颗粒物质量浓度分布特征

为了研究室内不同粒径颗粒物的质量浓度分布特征,对北京某办公建筑2个不同房间室内与室外颗粒物浓度进行了同步监测。结果显示:建筑室内与室外环境的不同粒径颗粒物的质量浓度均呈现双峰分布,但波峰分布区域不同;室内颗粒物以细颗粒物为主,质量浓度波峰均出现在0~2.5μm粒径范围。     

SVOC气相-颗粒相平衡时间研究

室内半挥发性有机化合物(SVOC)是对人体有较大危害的室内污染物之一。如何正确描述气相-颗粒相作用过程成为了当前的研究重点。本研究利用集总参数法化简动态模型,选取22种不同的SVOC计算了颗粒物吸附SVOC达到平衡所用的时间。通过数据分析发现颗粒直径越小则吸附越快,同类型的SVOC气相-颗粒相传质系数相差不大。本文旨在为今后该方向的研究提供数据基础,从一个全新的角度去考虑室内最小换气次数。     

ISO 6级洁净室换气次数确定方法的实验研究

非单向流洁净室设计时,由于事先无法准确获得室内发尘量资料,一般按洁净度要求利用相关设计规范确定换气次数取值范围,但所选用的换气次数在各种因素的影响下,实际使用时是否能满足洁净度要求,是否会过大而造成能耗浪费。以一典型顶送侧回的ISO 6级非单向流洁净室为研究对象,利用正交实验方法,获得对室内洁净度影响较大的4个因素影响程度排序：室内发尘量、换气次数、送风口尺寸、尘源高度。在此基础上,在送风结构与房间污染源位置固定的洁净室内,进行不同换气次数下室内发尘量对室内浓度变化的特性实验。通过实验结果获得不同换气次数、发尘量时的颗粒物浓度计算拟合式,以此确定了ISO 6级下选用换气次数的室内最大允许发尘量,即按规范选用50～60次/h换气次数时室内最大允许发尘量为7.4×10⁴～8.9×10⁴ pc/(m³·min)。同样,还可确定在不同发尘量时需要的最小换气次数,比如室内发尘量为4.0×10⁴ pc/(m³·min)时,此时ISO 6级洁净室只需n_min=27次/h...     

室内燃香颗粒物的排放特征

燃香颗粒物是室内主要污染之一,为了解其排放状况,首次在环境舱内对大陆7种燃香颗粒物的排放特征进行了表征。研究结果表明:1)燃香产生的主要是细颗粒物PM_(2.5),且PM_(2.5)在PM_(10)中的占比在97.2%以上;2)燃香颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)排放速率分别为35.130~131.020 mg/h和36.908~140.270 mg/h,PM_(2.5)和PM_(10)的排放因子分别为6.950~34.600mg/g和7.311~37.040 mg/g;3)环保无烟卫生香和环保无烟正檀香的颗粒物排放因子低于细线香和柏香但高于红藏香,其环保标识基本合理;4)利用燃香颗粒物排放速率预测单室内PM_(2.5)的质量浓度显示出换气次数由1次/h增到3次/h和5次/h后,颗粒物PM_(2.5)的浓度明显降低,且衰减时间由4个多小时缩到不足1小时。以上表明一般自然通风房间燃香时细颗粒物浓度高且暴露时间长,不利人体健康。故在室内燃香时通过开窗通风或机械通风的方式加大换气次数来减少燃香污染。     

室内颗粒污染的源辨识与源解析

辨识室内颗粒物来源与分析室内颗粒物元素特征称为源辨识与源解析,是进行室内空气污染控制与净化的理论依据与前提条件。本文通过对室内空气品质（IAQ）模型进行理论分析,阐明了室内外污染源与室内颗粒物浓度之间的关系。指出室内颗粒污染物研究应根据污染源已知与未知两种情况进行讨论,并针对不同的情况分别采用源辨识与源解析技术。     

室内颗粒浓度分布规律与PSI-C法适用特征的研究

本文以地板送风模型为研究对象,采用PSI-C自定义函数,以模型划分网格为计算单元,数值分析了室内颗粒浓度分布规律,对PSI-C法的适用特点进行了剖析。发现:对于气流受扰动较强的送风口涡旋区域,颗粒浓度远大于室内上部空间,对于热羽流充分发展的人体附近区域,颗粒浓度大于其他区域;在垂直上送风口的近地面区域以及气流速度与旋转强度较小的室内上部空间,PSI-C法计算结果与实验结果符合的较好;PSI-C法数值计算得到的颗粒浓度值受网格单元大小、颗粒壁面边界条件、气流流型等影响显著。     

天津西站地下出租车蓄车区通风系统模拟分析

本文以天津西站交通枢纽的地下出租车蓄车区为研究对象,建立了通风系统的数学模型,并用Airpak软件对其在不同换气次数工况下的污染物及温度分布进行了模拟分析。模拟结果表明:综合考虑空气品质、舒适性以及节能运行,得到最佳换气次数为10次/h;排风口位置对空气中污染物浓度没有显著影响,受热气流影响,将排风口设置在车辆集中区域上方的排风效果更好;由于污染源种类比较单一且空气流速较大,CO和CO2的浓度分布相似。本文结论对天津西站地下出租车蓄车区通风系统设计具有一定指导意义,也可为同类型建筑的通风系统设计提供参考。