刘金[1]2003年在《室内空气品质与流场关系的研究》文中指出本文首先阐述了研究室内空气品质(IAQ)的重要意义以及目前国内外的研究动态，并说明计算流体力学(CFD)在反映IAQ状况的流场分布的计算上有着不可比拟的优势。 气流组织是室内流场的实现形式。IAQ更重视送风气流对室内污染物的稀释或“推出”效果，因而结合“通风效率”、“空气年龄”及“换气效率”等指标对气流组织合理与否进行评价。 由于室内流场计算的射流理论以及现有计算室内污染物浓度分布的数学模型不能全面反映室内浓度分布的实际情况。故本文应用CFD技术，研究室内流场分布的问题。对常见的办公室环境，不同送回风方式下的室内空气的速度、温度及污染物浓度的分布进行模拟计算，并对模拟结果进行分析，得出结论。
朱晓璇[2]2017年在《空调公交微环境空气品质及乘客舒适性研究》文中研究指明近年来,随着生态绿色城市的建设与发展,环境污染问题,特别是交通环境污染问题,一直被持续关注,交通污染持续严重危害居民健康,因而成为社会热点。为了进一步减少交通污染,公共交通出行被大力倡导。公共交通环境中,公交车成为通勤者主要的载运工具,公交车特别是空调公交,空间小,密闭性高,气流流通性差。在以人为本的今天,公交乘客的健康状况及乘坐舒适性感受成为各界关注的热点。公交车内乘客在众多污染物中的暴露状况及乘客的吹风感、热舒适性等是本文研究的重点内容。由于较少有关于公交车内的颗粒物及乘客暴露问题方面的数值模拟研究,本文研究创新地将乘客舒适性问卷调研同交通环境污染物实测及车内污染物扩散、乘客暴露问题的数值模拟相结合,初涉气态污染化学变化并在CFD-post软件中创建暴露评价短时日均ADD值。舒适性调研问卷使用国际通用的主观评价方法将主观感受分成不同等级的心理学宽度,并将调研结果进行SPSS分析及灰色关联评价分析。同时,污染物实测使用CW-HAT200型号手持空气测试仪进行,通过对不同公交的车内污染物测试,并与车流量、温度、湿度等结合考量。问卷调研与实测结果表明:公交车内的污染状况受车外环境影响,污染较为严重,车内污染及乘客舒适性均有待提高。为了进一步细节刻画车内污染物扩散情况及乘客舒适性与暴露问题,捕捉稳态及瞬态变化,文章通过物理建模、网格划分并使用Fluent软件进行车内流场、温度场及颗粒污染物、气态污染物的数值模拟运算。数值模拟结果得到了大量污染物扩散分布结果及舒适性状况,与实测结果及乘客主观感受较为一致:车内温度呈现一定的水平梯度,车厢后部温度较高,不适感严重,同时车厢局部存在吹风感。污染物扩散及乘客暴露水平等均存在一定的规律。此外还得到不同年龄段乘客暴露剂量差异及空间几何分布。随后文章通过改变车厢几何构造、送风量、送风角度等,优化车内环境污染现状及乘客舒适性。结果表明改善送风角度可较好降低颗粒物浓度污染,而改变送风量及送风角度均能改善臭氧浓度。通过研究,建议创建乘客舒适性及臭氧等污染暴露反馈机制,智能调节空调送风参数;将交通微环境中臭氧暴露剂量及舒适性参数纳入公交环境评价考量范畴,并作为车内空调设计、座椅布局等依据。在倡导建立生态城市、智能交通、以人为本的今天,本章为指导公交优化设计及乘客合理、健康乘车具有指导意义。
刘欧子[3]2001年在《套室内人体热舒适和空气品质的研究》文中研究说明室内环境与人的健康、心情和工作效率密切相关，因此创造一个舒适、健康的室内环境非常重要。 本文主要研究了套室内的人体热舒适和室内空气品质问题。利用流场计算软件对套室内气流进行数值模拟，得到室内气流的速度场、温度场以及人体热舒适指数分布，并通过一个算例对计算程序进行验证，在实验方面也进行了一些相关的研究。 选取一套二居室为研究对象，考虑太阳的辐射、围护结构、室内家具和室内人员等因素，对其进行分析、简化，建立数学模型。根据所建立的数学模型，编写计算程序，利用PHOENICS软件进行计算模拟，得到套室内气流的速度、温度和人体热舒适指数等参数的分布。由此对该二居室内的人体热舒适做出评定，并对其内的气流组织形式进行了分析，从而为优化居住建筑内的室内微气候环境，在人体热舒适和室内空气品质方面，提供有效的科学评判和分析手段，并提出了一些具体的改进方法和建议。在本研究中使用了一个算例，对数值模拟结果的可靠性进行验证。实验研究中采用一个简单流场模型，使用热线风速仪测得模型内气流速度的数据，对数据进行了分析，并对该模型的模拟计算结果进行了验证。 总之，本研究为创造一个令人满意的室内环境进行了有意义的探索。
周超斌[4]2016年在《自然通风对高层住宅空气品质影响的研究》文中研究表明人类的生存离不开空气,空气质量尤其是住宅的室内空气质量每天都影响着每一个人和每个家庭。虽然十多年来我国城镇化和房地产市场高速发展,但是住宅的室内空气品质水平并没有明显改善。反而精装修采用的建筑材料和家具散发大量污染物,导致病态建筑综合症的问题也日益突出。在我国高密度住宅小区及高层住宅的发展现状和趋势下,需要对室内空气品质的提升策略进行系统性研究。鉴于我国住宅基本上都是采用自然通风来改善室内空气品质,选择了自然通风作为本文研究的主要设计改进策略。本文开展了如下工作。首先,通过文献调研,发现近十年我国住宅的室内空气污染物,除CO外其余各类污染物均存在或高或低的超标现象,超标严重的包括甲醛、TVOC、苯等。调研对比了多种室内空气品质分析方法,发现数值模拟方法相比于经验解析模型方法和实验测量方法,具有经济、快捷、信息量丰富等特点,适合作为室内空气品质研究的主要手段。其次,本文选取西安、重庆共四个高层住宅小区叁种不同入住阶段的精装修住宅(未入住,入住1个月以上,入住1年以上)进行室内污染物水平的入户监测,并对主要污染物组成、来源及变化趋势等进行分析。实测结果表明大部分房间的污染物浓度满足国家对住宅室内空气品质的要求,而且随着入住时间增长,甲醛、TVOC、二甲苯等有下降的趋势,但是仍有部分房间某些污染物浓度如CO、NO_2等出现超标现象。在当前装修及建筑材料市场产品质量良莠不齐的情况下,由房地产开发商对装修施工及建筑材料进行统一管理的精装修住宅更有利于控制室内污染物的源强度。由于我国住宅均有利用自然通风的习惯,自然通风可以整体改善房间的空气品质。同时注意到,并不是所有房间的自然通风量均能保证空气品质的需求,因此有必要对整体提升住宅楼栋和各住户室内的通风效果来控制室内污染物浓度的进行深入研究。为此本文选取西安万科城和重庆万科城两个高层住宅小区利用计算流体力学(CFD)数值模拟自然通风效果,并在实地测量了自然通风关键数据与模拟值进行验证比较。模拟的室外风场与实测值差别不大。在室内自然通风数值模拟中,室外的条件在计算时只考虑了一个稳定的风速和风向,而实际室外的风向和风速是随时在变化的,因此数值模拟结果与测量值存在差异。当风向较为稳定,模拟值与实测值则能较好的吻合。从而证明对住宅室内外自然通风进行CFD模拟和预测是可靠的。本文将室外流场模拟和室内流场模拟分开计算,并将室外流场的模拟获得的数据作为室内模拟的边界条件,这种改进方法能大幅减少计算量并保证计算结果的准确性。最后,以重庆一个实际的住宅社区为案例,本文提出了一个利用CFD软件ANSYS Fluent进行的叁级通风设计改进策略。首先对社区布局中的建筑朝向、建筑间距调整,确定了最优的建筑角度和间距组合。其次在楼层布局内设计了一条南北方向风通道和两条东西方向的风通道,并在风通道上设计外窗,将外部新鲜空气送入那些在主导风向无开窗的房间。最后对单体楼栋的房间布局设计改进门窗洞口。改进后90%的房间内空气龄小于6分钟,而重庆其他类似的住宅建筑内50%房间的空气龄大于30分钟。并通过对经此设计策略改进后的实际入住楼栋进行实地测量和数值模拟对比分析,证明改进后的整体楼栋的自然通风性能的均好性,改进效果十分显着。本文提出的自然通风改进策略可以有效的指导如何在小区规划、单体建筑设计到户型深化设计叁个阶段对高层住宅的自然通风效果进行改进,提升其自然通风量和室内空气质量。
孟庆超[5]2007年在《汽车车身室内流场与空气品质研究》文中提出汽车内流场的研究是汽车空气动力学的一个崭新的领域。随着汽车工业的快速发展,人们对车内舒适性的要求也越来越高,而车内空气流场和温度场分布对人体舒适性影响很大。另外,汽车室内空间狭小,结构复杂,车内的污染物会对人体健康产生很大的危害,汽车室内空气品质(IAQA)对驾驶员及乘客的影响很大。长期在较差的汽车室内环境下停留,极易使人产生头晕、胸闷等症状,还会对人的皮肤和呼吸系统产生危害,特别容易导致驾驶员精神恍惚,注意力不集中,增大了交通事故发生的可能性。有鉴于此,本文开展了车身内流场的研究及相关车内流场品质的评价。本文以轿车室内空气为研究对象,以计算流体力学(CFD)为基础,选择RNG k ?ε湍流模型,采用分区域划分网格的方法,并对轿车进行了合理简化,建立了轿车室内的数值模型。就不同的送风速度、送风温度、送风角度、送风口数量以及乘员数量等参数,对车内流场进行了定性、定量的对比分析。以ANSYS CFX作为数值模拟平台,得到了速度场和温度场的数值解,并对十五种典型工况的速度场和温度场进行了分析,得到了各特征截面的流场和温度场分布图,揭示了不同送风参数对轿车室内流场的影响规律。分析了汽车室内污染的特点、污染物来源及其危害,通过查阅国内外建筑室内空气质量标准,并结合汽车内环境的特点,在国内首次提出了汽车室内空气品质评价体系。总结了影响汽车室内空气品质的因素,归纳了常用的汽车室内空气品质评价方法,首次将灰色系统理论思想引入到汽车室内空气品质评价,并利用灰色关联分析的基本原理和计算方法,计算了澳大利亚某车内典型VOC污染物与汽车室内空气品质的灰色关联度,以及新旧各5种车型车内典型VOC污染物与建筑室内空气质量标准(GB/T 18883-2002)和汽车室内空气品质评价体系的灰色关联度。本文利用便携式多参数气体分析仪对汽车室内环境进行实验研究,通过对普通公交车、空调公交车、出租车和私家车四类车室内环境进行了实验测试,揭示了各种污染物的作用规律和特点,为车内环境污染物的控制指明了方向和目标。
廖梅[6]2014年在《高校教室空气品质与飞沫传播特性的研究》文中研究说明建筑室内环境是人类接触最为频繁、最为密切的外环境之一,现代人约有90%的时间在室内度过,室内空气质量对人体健康不言而喻,此外,它对人的工作及学习效率也有重要影响。教室作为教师传授知识,学生学习知识的主要场合,其室内空气品质更应重点关注。为全面了解夏热冬冷地区高校教室内空气品质现状,本文将采用现场检测、问卷调查和数值模拟的方法对室内空气品质进行研究。研究的主要内容包括：对南京市某高校教室内的CO2、温度、湿度进行现场连续监测。并辅以问卷调查,利用数理统计的方法对客观数据进行分析处理,对不同季节、不同的教室状态室内各种污染物浓度的变化进行分析研究。研究同一教室不同的室内人员密度、通风状态、季节变化与室内污染物浓度之间的关系;结合夏热冬冷地区的气候特点,提出相应的改进措施;利用FLuENT软件对典型教室内的流场进行数值模拟,分析比较上课教室和考试教室内流场的区别,并比较改变教室通风方式对室内温度场、速度场和污染物浓度场的影响。结果显示：客观数据检测与主观问卷调查结果吻合,夏热冬冷地区高校教室内空气品质存在较大问题,且室内空气品质的好坏将影响学生情绪及其学习效率。对于上课教室,深秋(11月)、冬季(12月)和初春(3月)季节室内CO2浓度超标最为严重,最高可达5199ppm,在门窗紧闭情况下,教室内CO2浓度增长率与教室面积成反比。增加室内新风量和控制教室上课人数是解决自然通风教室内空气品质的关键。数值模拟结果显示,相对于上课教室,考试教室的温度场、速度场和CO：浓度场分布较均匀,增加教室门窗的开启数量有利于室内CO2浓度的扩散,但相应的影响室内热舒适性。高校教室人员密集,冬春季节呼吸道疾病极易在学校蔓延。论文将利用FLUENT软件对自然通风教室内人体呼出的10μm、50μm、100μm、120μm飞沫液滴进行数值模拟。
姚国财[7]2007年在《地板送风室内气流的模拟及可吸入颗粒物沉降规律的研究》文中认为下送风空调这种古老但未普及的空调送风方式,以其良好的空气品质、较大的节能潜力与经济价值、灵活的调节方式、方便的配合形式等许多鲜明的特点明显引起了空调技术人员的关注。我国在地板送风空调的机理、室内温度场与速度场的分布、负荷的确定、气流组织的设计及相关末端设备的开发等方面也做了探讨。近年来,国内有些工程,特别是引进工程,也采用了地板送风空调这种方式。基于以上这些因素本文对地板送风房间内的气流分布和室内可吸入颗粒物沉降规律进行了一系列的理论探讨和实验研究。本文首先总结了地板送风在国内外的研究现状和存在的一些问题,针对本文所要研究的对象,即地板送风房间室内气流分布和室内颗粒物的沉降。通过使用FLUENT数值模拟软件和PIV模型实验法分别对地板送风室内流场进行模拟,得到了地板送风室内在一定风速下的速度云图、矢量图。并对两种模拟方法进行了比较分析,得出两种方法对地板送风室内气流的模拟吻合较好,在房间中心面两侧都有明显的旋涡存在。在入口送风1m/s时近地面处(除送风口外)速度几乎为零,使得附着在地面的可吸入颗粒物很难克服颗粒与壁面间的黏附力而脱离地面进入气流中而形成二次悬浮。本文又探讨了室内可吸入颗粒物的分布运动机理为室内可吸入颗粒物沉降规律的研究奠定了理论基础。分析了地板送风系统停机后室内可吸入颗粒物浓度变化因素,建立了关于颗粒浓度的沉降模型,求出其分析解,得到停机后室内可吸入颗粒浓度随时间的变化规律。基于该模型结合本实验数据计算了颗粒物的沉降损失率和沉降速度。发现在粒径大于1μm时室内颗粒物的沉降损失率与粒径存在线性正相关关系,粒径小于1μm颗粒物的沉降损失率和衰减率低于粒径大于1μm的颗粒物,且稳定后浓度远大于粒径在1μm以上的颗粒物。进一步证明了大粒径颗粒物沉降主要来自于重力沉降而小粒径颗粒物其沉降由布朗扩散力决定。
马艳秋[8]2007年在《空调客车内热舒适性及空气品质的评价》文中提出空调列车内热舒适环境和空气品质的综合评价对改善乘坐条件、维护乘客的健康、推动空调技术的发展具有十分重要的意义。作者针对国产25T型空调硬座列车,建立了相应的数学物理模型,并应用PHOENICS软件对车室内环境参数分布进行了模拟,给出了冬季加湿和非加湿情况下车室内的空气温度场、速度场和相对湿度场,对模拟结果进行了分析。本文分析了热舒适概念的模糊性和冬季车内热不舒适的原因,构建了两级评价指标体系,提出了冬季热舒适性的二级模糊综合评价模型。在对热感觉指标和干燥感觉指标进行等级划分的基础上,构造了各影响因素相对于指标等级的隶属函数。采用层次分析法确定了影响热感觉的叁个参数(空气温度、气流速度、相对湿度)的权系数。本模型将相对湿度对干燥感觉的影响明确地引入到对热舒适的模糊综合评价中。为了预测乘客的热舒适性,规定了头部、腹部、脚部评价点的选取原则,将模拟计算得到的车室内环境参数代入所建立的热舒适模糊综合评价模型中,通过编制MatLab程序,计算了每个座位乘客头部、腹部、脚部的热舒适指标。分别采用模糊数学和灰色关联分析法对列车内污染物的实测数据进行评价,两种方法结果基本一致。对灰色关联法的结果处理方法进行了改进,取得较好的效果。
卢昱[9]2007年在《办公环境隔板式工位空调气流组织数值模拟与送风系统的性能研究分析》文中指出工位空调较传统空调而言,能够提供更好的热舒适性和更高的空气品质,并能在一定程度上降低建筑能耗。隔板工位空调是工位空调中的一种,它适用于开放式大办公空间,其风口置于不同工位之间的隔板上,距离使用者较近,因此对于隔板工位空调而言,其风口的形式将直接影响到工位空调系统的性能。而送风量、送风温度和背景空调送风参数的选择也会对隔板工位空调的舒适性、节能性产生很大的影响。本文以典型办公建筑的工位空调为研究对象,以数值模拟与实验测量为主要研究手段,研究了办公建筑中工位空调系统的气流组织和微环境评价。利用CFD商业软件FLUENT,研究了工位空调单独运行和背景空调与工位空调联合运行下的人体舒适性、能量利用系数以及个人暴露率。在人工环境室内模拟实际的办公间,搭建一套隔板空调系统实验台进行送风性能的实验,研究了隔板系统的送风特性,并将实验结果与模拟结果做了对比分析,从而验证了模拟实验的可行性与准确性。对现代办公建筑办公区域的布置形式及空调的分类形式做了调查,将变风量送风形式应用于工位送风系统中,详细研究了变风量形式在工位送风系统应用中各环节的控制方法及依据。按典型办公建筑建立数学模型,通过计算各部分耗电量,对工位送风系统与传统送风系统的运行能耗进行比较,得到了工位送风系统较传统定风量系统节能22～35%这一结论。文中通过实验研究、数值模拟及模型分析,得出一些规律性的结论,为预测、分析、评价采用工位空调形式房间的气流分布奠定了基础。
许婕[10]2007年在《置换通风房间内气溶胶分布的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着人们在室内时间的增加和对室内环境要求的提高,使用空调系统提供良好的热舒适性和室内空气品质变得越来越重要。置换通风作为一种新的通风方式,与传统的混合通风相比,在许多场合具有明显的优势。但在我国,有关置换通风室内颗粒污染物输送方面的研究还非常少。因此,本文将采用数值预测的方法,对置换通风房间中的气流运动和颗粒物分布规律进行了研究和分析。本文针对采用置换通风系统的典型办公室,分别就室内不同的颗粒污染物分布位置、不同送风温度以及送风口布置方式等工况进行了模拟计算。对比分析这些因素对室内流场的影响,研究它们对颗粒物浓度场的影响规律。文中就颗粒物在室内呼吸平面沿房间开间和进深方向的变化特征展开了详细地分析研究。研究结果表明,置换通风方式下,不同污染源高度对室内颗粒物浓度分布影响很大,污染源在接近地面高度时,室内呼吸高度上的颗粒物浓度较低,而污染源分布位于较高处时,在室内呼吸高度上的浓度较高,对室内空气环境的影响不容忽视。模拟结果还发现,不同送风参数对室内颗粒物浓度分布影响显着。大温差送风工况相对于小温差送风来说,颗粒物在室内呼吸高度上的开间和进深方向上浓度大多数情况下小于小温差情况。因此,对室内人员的危害相对较小。此外,通过对比两种送风口布置方式下的浓度分布结果可以发现,不同位置颗粒污染源释放出来的气溶胶粒子在不同送风口布置方式下也呈现出了不同的分布特性,粒子源位于无热源区域时,风口竖放下的室内空气质量略优于风口横放,而污染源位于近送风口热源区和远送风口热源区域时,风口竖放时的室内空气质量明显差于风口横放时的空气品质。
参考文献：
[1]. 室内空气品质与流场关系的研究[D]. 刘金. 南京理工大学. 2003
[2]. 空调公交微环境空气品质及乘客舒适性研究[D]. 朱晓璇. 山东大学. 2017
[3]. 套室内人体热舒适和空气品质的研究[D]. 刘欧子. 西北工业大学. 2001
[4]. 自然通风对高层住宅空气品质影响的研究[D]. 周超斌. 天津大学. 2016
[5]. 汽车车身室内流场与空气品质研究[D]. 孟庆超. 湖南大学. 2007
[6]. 高校教室空气品质与飞沫传播特性的研究[D]. 廖梅. 南京师范大学. 2014
[7]. 地板送风室内气流的模拟及可吸入颗粒物沉降规律的研究[D]. 姚国财. 湖南大学. 2007
[8]. 空调客车内热舒适性及空气品质的评价[D]. 马艳秋. 北京交通大学. 2007
[9]. 办公环境隔板式工位空调气流组织数值模拟与送风系统的性能研究分析[D]. 卢昱. 东华大学. 2007
[10]. 置换通风房间内气溶胶分布的数值模拟研究[D]. 许婕. 东华大学. 2007
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