通风空调系统中气溶胶微粒的流动特性与实验研究

摘要

通风空调系统在现代化建筑物中的广泛应用过程中,由于建筑物密闭化程度高,室内的通风换气则主要借助通风空调系统.从而,当通风空调系统安装不当或运行维护不良时,易产生大量的菌类、细菌、可吸入微粒等多种气溶胶污染物,并通过送风系统送入室内,形成室内空气污染,给人们的工作和生活带来了直接的或潜在的危害.因此,在科技发展日新月异,人民生活水平逐步提高的今天,我们在深入研究室内空气品质问题的过程中,投入更多的精力来关注室内气溶胶污染物意义非常深远.文中首先结合已有文献,系统提出了通风空调系统中微粒运动特性的各种理论分析和预测方法,并指出了实验方法的必要性,为实测工作奠定了一定的理论依据;其次,根据实验研究拟选定的长沙市某一典型设有集中式通风空调系统的综合性大楼,对该建筑物自身的建筑特性、HVAC系统的设备特性及其运行、维护管理等情况均进行了全面深入的调查分析,从而有利于对空调系统中气溶胶的存在现状、影响因素等方面进行客观的分析;最后,对通风空调系统中及室内的气溶胶,特别是生物性气溶胶悬浮微粒的浓度、风管中微粒沉积量等进行了实测和现场辅助调查方法的研究,并通过公式计算及实验图表对比分析,阐述了空调系统中气溶胶微粒污染物的运动规律及影响因素,并提出相应的改进措施.文章的小结和结论对实测结果进行了综合归纳,对实测中具体的不足进行了讨论,并提出了一定的改善措施和方案,为更深入的气溶胶污染物研究和防治工作提供了参考.

目录

文摘

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第1章绪论

1.1研究目的和意义

1.2研究现状

1.2.1概述

1.2.2气溶胶污染物对人体健康的影响及评价

1.2.3气溶胶微粒的运动特性

1.2.4改善措施

1.3本文的研究内容

第2章通风空调系统中气溶胶微粒的流动特性分析

2.1通风管道中的紊态流动

2.1.1光滑壁贴附紊流

2.1.2粗糙壁贴附紊流

2.1.3管内流动

2.2气溶胶微粒的动力学特性

2.2.1微粒的重力沉降

2.2.2微粒在惯性力作用下的运动

2.2.3微粒的扩散运动

2.3通风空调系统中的微粒沉降预测方法

2.3.1概述

2.3.2欧拉模型

2.3.3拉格朗日模拟

2.4本章小结

第3章实测对象的特性

3.1引言

3.2实测对象建筑特性

3.2.1建筑概述

3.2.2建筑材料特性参数

3.3实测对象HVAC系统特性

3.3.1通风空调系统概述

3.3.2测试区域内主要通风空调系统设备特性

3.4测试期间HVAC系统运行工况

3.4.1通风空调系统运行概述

3.4.2测试期间的系统运行状况

3.5 HVAC系统的维护管理

3.5.1系统维护管理概述

3.5.2测试期间通风空调系统维护状况

3.6本章小结

第4章实测与分析

4.1引言

4.2采样及测定方法

4.2.1采样方法

4.2.2粒径和粒子数的测定

4.2.3微粒的统计

4.3通风空调系统中悬浮微粒的粒度分布及浓度测试

4.3.1测试对象及测试仪器

4.3.2测试方法

4.4通风空调系统中气溶胶微粒的沉降测试

4.4.1系统中微粒的沉降量测试

4.4.2系统中微粒沉积物的粒径分布测试

4.5通风空调系统中生物气溶胶微粒测试

4.5.1概述

4.5.2实测方法

4.6室内及通风空调系统中的环境状况测试

4.6.1温湿度测试

4.6.2风速测试

4.6.3 PM10测试

4.6.4室内外生物气溶胶对比测试

4.7现场问卷调查

4.7.1调查对象选取

4.7.2调查内容

4.8小结与讨论

第5章试验结果及分析

5.1通风空调系统中总悬浮微粒的粒度分布

5.1.1系统内悬浮微粒的粒度分布与对比分析

5.1.2系统内悬浮微粒与室内空气品质的关联性分析

5.2通风空调系统中微粒的沉降量及沉积物的粒度分布

5.2.1沉降量的实测结果及对比分析

5.2.2沉积物的粒度分布及分析

5.3通风空调系统中悬浮微生物菌种及分布

5.3.1细菌检测结果

5.3.2真菌检测结果

5.3.3微生物与空调系统及室内外环境的关系

5.3.4微生物与气溶胶微粒的关系

5.4室内及通风空调系统中的环境状况及分析

5.4.1温湿度及风速

5.4.2室内PM10测试结果及分析

5.5小结与讨论

结论

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)