隨著建筑封閉性的增強(qiáng),室內(nèi)空氣品質(zhì)問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。尤其對(duì)于新裝修的房間,裝修材料中污染物含量不達(dá)標(biāo),會(huì)加劇室內(nèi)空氣品質(zhì)的惡化,使人體健康受到威脅。氣流組織形式不同會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)污染物的擴(kuò)散和衰減特性不同,也就是說(shuō)對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響。因此,很有必要對(duì)新裝修建筑提出合理有效的通風(fēng)策略。本文以一普通辦公室為研究對(duì)象,其中污染源為書(shū)柜和書(shū)桌,均為細(xì)木工板涂刷木器漆,同時(shí),兼顧了人員的影響。室內(nèi)污染物主要考慮了甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC和CO₂。其中,甲醛和CO₂以恒定速率釋放,TVOC、苯、甲苯、和二甲苯的釋放速率依其特性動(dòng)態(tài)變化。保持相同的通風(fēng)量,通過(guò)數(shù)值仿真方法模擬了不考慮熱濕、只考慮熱源以及考慮熱、濕情況下采用側(cè)送上回、上送下回和下送上回方式時(shí)室內(nèi)污染物的速度場(chǎng)和濃度場(chǎng)。分析結(jié)果表明上送下回方式的室內(nèi)污染物濃度最高,熱濕作用均會(huì)加速污染物的擴(kuò)散,熱擴(kuò)散的影響大于濕擴(kuò)散的影響,尤其對(duì)下送上回方式影響更為顯著。初始濃度場(chǎng)和擴(kuò)散速率決定著污染物的濃度分布�？紤]熱源的作用時(shí),下送上回方式室內(nèi)污染物濃度分布、排污效率和污染源可及性方面等相對(duì)于... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CFD方法模擬室內(nèi)空氣品質(zhì)流程圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文21(C)下送上回圖2.2某辦公室室內(nèi)污染源分布狀況及不同氣流組織方式下的送回口位置為了對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)此做如下假設(shè)：①將空氣視為不可壓縮牛頓流體，流體作為定常流動(dòng)，忽略由流體粘性力做功產(chǎn)生的耗散熱；②室內(nèi)空氣流動(dòng)過(guò)程為穩(wěn)態(tài)紊流；且流體的湍流粘度性具有各向同向性；③在考慮熱源的情況下，浮升力發(fā)揮作用，認(rèn)為室內(nèi)空氣流動(dòng)滿足Boussinesq假設(shè)；④認(rèn)為墻體處于絕熱狀態(tài)。(2)數(shù)學(xué)模型的建立本文主要是對(duì)建筑室內(nèi)污染物擴(kuò)散規(guī)律的研究，因此在數(shù)學(xué)模型除了包含常規(guī)模擬所涉及的前一節(jié)所提到的三大守恒方程式（2-5）~（2-7）外，本次模擬還包括組分運(yùn)輸方程，式（2-8）。模擬所選用的湍流模型為RNGk，采用有限體積法對(duì)方程進(jìn)行離散化，并采用SIMPLE（Semi-ImplicitMethodforPressure-LinkedEquations，壓力耦合方程組的半隱式方法）算法對(duì)模擬區(qū)域的流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。2.3.3網(wǎng)格劃分與離散格式在CFD數(shù)值模擬中網(wǎng)格劃分對(duì)模擬的精度、殘差收斂等都至關(guān)重要，網(wǎng)格劃分的越精細(xì)，網(wǎng)格數(shù)越多，得到的計(jì)算結(jié)果相應(yīng)也會(huì)越精確。但是網(wǎng)格劃分的越精細(xì)，運(yùn)算次數(shù)就會(huì)大大增加，計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)，因此并非網(wǎng)格劃分的越細(xì)越好。網(wǎng)格的劃分形式有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格兩種。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格主要用于對(duì)規(guī)則模型進(jìn)行劃分，而非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格適合復(fù)雜模型，雖然非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分較為方便，但是對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求較高。本文模型采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，針對(duì)房間內(nèi)溫度梯度和速度梯度大的部位

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文25減少工作量，但是一些簡(jiǎn)化和假設(shè)可能使得模擬的結(jié)果和實(shí)際情況有很大的偏差，所以還需要對(duì)所構(gòu)建的模型進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于本文所采用的模擬計(jì)算方法的可靠性和準(zhǔn)確性的驗(yàn)證，采用相同CFD建模方法獲得的模擬結(jié)果與己有的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來(lái)確認(rèn)本文所采用的數(shù)值方案的合理性。王灃浩等[69]對(duì)一典型辦公建筑，房間尺寸為3.9×2.9×2.6m，污染源在高度為1.1m處以300ml/min的速率釋放，側(cè)面送風(fēng)口尺寸為0.21×0.17m，下部送風(fēng)口尺寸為0.54×0.18m，出風(fēng)口的尺寸均為0.55×0.55m，在送風(fēng)溫度為19℃、換氣次數(shù)為6次/h的條件下對(duì)側(cè)送上回方式和下送上回方式的通風(fēng)氣流組織特性及熱舒適性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)取距離人體最近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、速度、CO2濃度分布狀況對(duì)兩種通風(fēng)方式進(jìn)行了對(duì)比。本文首先針對(duì)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)房間建立物理模型和數(shù)學(xué)模型，圖2.3為文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)布置圖，圖2.4針對(duì)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)建立的驗(yàn)證模型。圖2.3實(shí)驗(yàn)布置圖圖2.4模擬驗(yàn)證圖驗(yàn)證模型中，采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為683340，選擇湍流RNGk模型、標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法和Body-force-weighted差值格式設(shè)置邊界條件，根據(jù)相同的換氣次數(shù)6次/h，計(jì)算得側(cè)送上回方式送風(fēng)速度為1.373m/s，下送上回方式送風(fēng)速度取0.504m/s，人體、電腦、日光燈的發(fā)熱量本文模型中的設(shè)置和驗(yàn)證模型中的設(shè)置相同。CO2的釋放速率轉(zhuǎn)換為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8215×10-6，實(shí)驗(yàn)中房間內(nèi)布置情況和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置如圖3.5所示，離人體最近的測(cè)點(diǎn)3，其橫縱坐標(biāo)為（1.65，1.45）對(duì)側(cè)送上回和下送上回通風(fēng)方式下的溫度、速度、CO2濃度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比。

【參考文獻(xiàn)】：
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