隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，通風空調(diào)建筑越來越多，在室內(nèi)這樣一個相對封閉空間，人們長時間接觸病毒和細菌等微生物顆粒物，這將構(gòu)成嚴重的潛在健康風險。因此研究室內(nèi)微生物顆粒物的運動傳播規(guī)律顯得尤為重要，而通風量大小作為一個重要影響因素，是本文研究的主要內(nèi)容。 本文以通風房間的微生物氣溶膠傳播數(shù)值模擬為研究重點，以流體力學、傳熱學和多相流運動為理論基礎(chǔ)，運用計算流體力學(CFD)方法進行研究工作。首先選擇某通風房間為研究對象，并以此建立物理模型，并進行合適的網(wǎng)格劃分，選擇恰當?shù)倪吔鐥l件，選用k—ε兩方程模型，針對不同微生物源的形式和不同的通風量情況，對其進行數(shù)值模擬，從溫度場、速度場、濃度場等角度，對不同通風量的結(jié)果進行對比并得出結(jié)論。然后選擇微生物顆粒軌道模型，對通風房間典型粒徑的微生物顆粒的運動軌跡進行模擬，從而了解微生物氣溶膠的分布規(guī)律及在室內(nèi)的運動情況。 本文的研究結(jié)果表明：通風量越大，室內(nèi)同一位置上壓力、風速越大，微生物氣溶膠濃度值越小，空氣齡越小，排除污染物的能力越強。污染物從源出來之后，速度會迅速減至氣流速度。增加風量，可以縮短氣溶膠排出房間所用時間，氣溶膠運動越來...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 通風室內(nèi)顆粒物的受力分析
    2.1 懸浮氣溶膠顆粒受力分析
        2.1.1 重力
        2.1.2 拖拽力
        2.1.3 熱泳力
        2.1.4 附加質(zhì)量力
        2.1.5 Basset 力
        2.1.6 Saffman 力
        2.1.7 布朗力
        2.1.8 空氣壓力梯度力
        2.1.9 受力綜合分析
    2.2 微生物氣溶膠室內(nèi)運動的物理特性
    2.3 微生物氣溶膠運動預測的數(shù)值分析法
第三章 數(shù)值模擬的數(shù)學模型
    3.1 流體流動的控制方程
        3.1.1 質(zhì)量守恒方程
        3.1.2 動量守恒方程
        3.1.3 能量守恒方程
        3.1.4 控制方程通用形式
    3.2 湍流流動的基本模型
    3.3 離散相（DPM）模型
        3.3.1 DPM 模型的適用條件
        3.3.2 DPM 模型的控制方程
    3.4 氣流及顆粒計算邊界條件說明
        3.4.1 氣流計算邊界條件
        3.4.2 離散相邊界條件
    3.5 計算流體力學的求解過程
第四章 幾何模型的建立及模擬條件的設(shè)定
    4.1 幾何模型的建立
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 模型的簡化假設(shè)
        4.1.3 典型分析截面和交線的選取
        4.1.4 Gambit 建模
        4.1.5 網(wǎng)格劃分
    4.2. 模擬條件的設(shè)定
        4.2.1 計算求解模型
        4.2.2 物性參數(shù)
        4.2.3 操作條件
        4.2.4 邊界條件類型
        4.2.5 差分格式
    4.3 FLUENT 軟件數(shù)值計算的步驟
    4.4 本章小結(jié)
第五章 各種場的數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.1 不同換氣次數(shù)情況下模型邊界條件的設(shè)置
    5.2 模擬結(jié)果分析
        5.2.1 模型 A 和 B 分別在三種風量情況下模擬結(jié)果
        5.2.2 模型 A 在 b 風量情況下模擬結(jié)果分析
        5.2.3 模型 B 在 e 風量情況下模擬結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 對空氣和氣溶膠運動軌跡的數(shù)值模擬
    6.1 通風效果的評價指標
    6.2 物理區(qū)域及模型簡化
        6.2.1 物理模型
        6.2.2 模型簡化
        6.2.3 FLUENT 軟件對顆粒軌道模型的計算方法
    6.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        6.3.1 模型 A 微生物氣溶膠運動軌跡分析
        6.3.2 模型 B 微生物氣溶膠運動軌跡分析
        6.3.3 單個微生物氣溶膠單元的軌跡
        6.3.4 氣流場跡線
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與期望
    7.1 結(jié)論
    7.2 下一步的工作與展望
參考文獻
碩士階段參加的科研項目
致謝



本文編號：3857040