工业厂房置换通风设计参数确定及污染物控制效果的研究

摘要

置换通风系统是一种集洁净、舒适和节能于一身新型空调通风系统。与传统空调系统相比，可以在减少能源消耗的同时，提供更好的空气品质和更加舒适的热环境。在对室内空气品质要求越来越高的环境中，该系统日益得到全世界的关注。特别是在欧美等国家和地区，该系统已经被大量采用，但国内实际应用不多。由于该系统在工业厂房中排除余热效果没有深入研究，且对其是否可以排除工业油雾污染物尚未知晓。这些原因限制了置换通风系统在国内的推广和应用。
　　本文对室内负荷进行分解，找到空气温升与地板放热的关系。在已有的置换通风系统设计准则基础上，针对不同工业厂房类型对准则数选取进行规定。在简化条件下，对工业厂房进行建模。借用CFD模拟软件对室内环境进行模拟，得到室内速度温度分布规律，选出最佳工况。建立污染物模型，将其与厂房模型综合模拟，得到室内污染物分布规律。验证置换通风的适用性，得到工业厂房置换通风设计准则。
　　本课题的主要研究成果包括以下几个方面：
　　1.通过对室内负荷的拆分，得到空气在从地面上升开始置换前的温升与得热的关系。
　　2.在简化条件下，对样本厂房建立了模型，并对其进行不同工况的室内气流组织模拟。得到室内各个截面的温度、速度分布，并提出针对不同类型厂房使用准则数的标准。
　　3.在粒径分析的基础上，经过简化通过总结分析，得到工业油雾的特征污染物模型，即建立起球状液滴形式的特征污染物模型。
　　4.结合污染物模型与厂房模型，对其进行污染物分布状况模拟，得到室内污染物浓度可以达到卫生要求。证明置换通风系统在产生油雾的厂房内可以在保证室内热环境的同时，实现排除污染物保证室内空气清洁的效果。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 置换通风技术简介

1.3国内外研究现状

1.4课题提出背景和意义

1.5研究内容、方法及技术路线

第二章 置换通风及CFD计算的基础理论

2.1置换通风的基础理论

2.2 CFD计算的理论基础

第三章 厂房热环境研究

3.1厂房室内负荷分配

3.2模型背景及简化条件

3.3物理模型

3.4风口模型

3.5控制方程

3.6夏季热环境模拟

3.7工况对比结果分析

3.8冬季工况模拟

3.9本章小结

第四章 污染物分布研究

4.1模型简化条件

4.2物理模型选择

4.3污染物模型确定

4.4室内污染物浓度限定

4.5边界条件设置

4.6模拟结果

4.7本章小结

第五章 结论与展望

5.1课题结论

5.2课题展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢