摘要：利用計算流體力學（CFD）方法模擬了不同通風方式和不同送風速度下室內(nèi)污染物的濃度分布。模擬和分析結果表明，適當?shù)乃惋L速度可以有效的降低室內(nèi)污染物的濃度；通風方式應與污染源的位置相適應，異側送回風對污染物的排出比較有利。

　　關鍵詞：室內(nèi)污染物數(shù)值模擬通風方式

　　Abstract：Theconcentrationdistributionofindoorpollutantunderdifferentventilationpatternsanddifferentvelocityofsupplyingwindissimulatedusingthemethodofcomputationalfluiddynamics（CFD）。Theresultofthesimulationandanalysisindicatethat：theconcentrationofindoorpollutantcanbereducedeffectivelyusingsuitablevelocityofsupplyingwind；theventilationpatternshouldbeaccordedwiththepositionofthepollutantsource，moreover，supplyingandreturningwindfromdifferentsidesisgoodforventingpollutant.

　　Keywords：indoorpollutant；numericalsimulation，ventilationpattern

　　引言

　　室內(nèi)空間存在著各種污染物，這些物質(zhì)直接關系到室內(nèi)空氣品質(zhì)，對人體健康和舒適性有著重要的影響。污染源空間分布、污染物釋放強度、氣流組織是影響室內(nèi)污染物分布的主要因素，其中氣流組織的狀況決定著室內(nèi)空氣的溫度、相對濕度和潔凈度是否滿足工作、生活、生產(chǎn)和科學試驗對內(nèi)部空氣環(huán)境的要求，因此空調(diào)房間的氣流組織是空調(diào)設計的重要內(nèi)容。有效地組織通風氣流對于控制室內(nèi)空氣污染物水平，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，實現(xiàn)健康建筑、健康舒適性空調(diào)有著重要的意義[1].

　　本文利用CFD技術[2]，建立相應的物理和數(shù)學模型，對室內(nèi)污染物的濃度分布進行數(shù)值模擬；并對計算結果進行了處理，對處理結果進行分析和比較，探求快速疏散和排出室內(nèi)污染物的合理氣流組織方法。

　　1、數(shù)學模型

　　1.1物理模型的建立

　　本文采用的房間模型，布置一個送風口和一個回風口，尺寸均為，見圖1.送風口位于側墻下部，送風速度為1，回風口位于房間的頂部。在房間正中有一柱形物體，尺寸為。柱體頂部有一個污染源，散發(fā)速度為1.0.

　　1.2數(shù)學模型的建立

　　邊界條件：對于速度，按照固體壁面無滑移邊界條件處理；對于和則按照壁面函數(shù)法來處理；假設在春秋兩季，室內(nèi)外溫差不大的環(huán)境下，房間維護結構保溫性能良好，壁面按絕熱邊界處理；送風口采用速度入口邊界條件（velocity-inlet）；出口邊界采用齊次Neumann條件處理[4].

　　基于以上的模型和邊界條件，采用有限容積法離散控制方程，網(wǎng)格采用基于直角坐標的均勻網(wǎng)格。對流項和擴散項采用混合格式離散，速度和壓力的耦合采用SIMPLE算法進行求解，動量方程采用交錯網(wǎng)格系統(tǒng)。求解方法采用交替掃描的三對角解法（TDMA）。

　　2、模擬結果分析與討論

　　本文模擬以甲醛為代表的室內(nèi)污染物的穩(wěn)態(tài)濃度分布。假設僅柱形物體的頂部置有污染物釋放源，釋放強度為常數(shù)：1.0，其它壁面無甲醛釋放。為便于計算將實際污染源轉化為離壁距離很小（100mm）的空氣層中的源項，即，假設該空氣層中存在污染源，其釋放量等于實際污染源的釋放量[5].

　　2.1模擬結果分析

　　（a）y=0.5m處x-z斷面的速度場

　?。╞）x=1.5m處y-z斷面的速度場

　　（c）z=0.35m處x-y斷面的速度場

　?。╠）y=1.5m處x-z斷面的濃度場

　　2.2送風速度的影響

　?。╝）送風速度為0.5m時的濃度場

　?。╞）送風速度為3m時的濃度場

　　2.3通風方式的影響

　?。╝）送風速度為1.0m時的速度場

　?。╞）送風速度為1.0m時的濃度場

　　（a）送風速度為1.0m時的速度場

　?。╞）送風速度為1.0m時的濃度場

　　3、結論

　　以上的數(shù)值模擬分析比較了不同通風方式和不同送風速度下室內(nèi)污染物的濃度分布規(guī)律，可以得出以下主要結論：

　　a）在同種通風方式下，采用自然通風或全新風的通風方式，并增大送風速度，可以有效的降低室內(nèi)污染物的濃度。

　　b）應根據(jù)污染源的位置來確定適合的通風方式，異側送回風對污染物的排出比較有利，并且當排風口靠近污染源時，此時的排放效果更好。

　　參考文獻：

　　[1]徐麗，翁培奮，孫為民。三種通風方式的

　　室內(nèi)氣流組織和室內(nèi)空氣品質(zhì)的數(shù)值分析[J].空氣動力學學報，2003，21（3）：311-319

　　[2]LAUNDERBEandRODIW.Theturbulentwalljet-measurementsandmodeling[J].AnnualReviewofFluidMechanics1983，15，429-459

　　[3]陶文銓。數(shù)值傳熱學。第二版。西安：西安交通大學出版社，2001.181，350

　　[4]鄧啟紅，湯廣發(fā)。SIMPLE算法中壓力修正方程邊界條件確定新探索[J].湖南大學學報，1999，26（6）：65-70

　　[5]劉玉峰，徐永清。房間氣流組織對污染物空間分布的影響[J].山東科技大學學報，2004，23（2）：104-107