不同气流组织方式对室内环境质量影响的数值模拟研究

摘要

室内气流组织的研究，对于全室通风或空调的设计效果都有着重要意义，众多研究表明它与室内环境有直接关系。本文在前人的基础上，通过建立物理模型以及相应的数学模型，用流体流动数值计算方法来模拟室内三维的紊态气流中的速度场、温度场以及污染物分布，进而分析计算室内的通风效率，得出各个方面都较好的室内气流组织形式。 在收集国内外在这一领域内的大量资料的基础上，通过分析与比较，采用了 双方程模型来研究室内气流的速度场、温度场以及浓度分布，建立了描写稳态三维紊流室内气流的数学模型，设定相应的边界条件，用GAMBIT建立物理模型，采用通用软件FLUENT进行计算。 对所研究的具有地面固定污染源的典型房间的室内通风，通过对两种送风速度0.25m/s和1m/s，三种污染物密度1.270kg/ m3、1.500kg/ m3和1.000kg/ m3，四种气流组织方式同侧上送下回、同侧下送上回、异侧上送下回和异侧下送上回进行数值模拟，对所得结果进行后处理，得到相应条件下的速度场、温度场和污染物浓度分布，而后再算出相应的通风效率。从节能、速度场、温度场以及排污效果对比分析，得出污染物密度比空气大或者相近时，采用送风速度为0.25m/s的同侧上送下回，污染物密度比空气小又相差较大时，采用送风速度为0.25m/s的同侧下送上回。在本文的最后大胆的提出了用“可控微尘”进行测量验证的实验设想方案。