气溶胶颗粒物在空调风管内沉积会引起微生物、细菌滋生,产生有害物质,进而造成室内空气污染。因此,研究空调风管中颗粒物的沉降特性,对风管清洗、改善室内空气品质,保障人员健康有重要意义。目前,国内外对于管内颗粒物迁移沉降的理论方面有较多研究,而对真实空调风管尤其是阀门等部件附近的颗粒物相关的研究相对较少,因此,本文通过实验测试与数值模拟相结合的方法对方形风管弯头、阀门附近的颗粒物运动与沉降特性进行了研究。首先,本文介绍了实验台架、测试方法、步骤、数据与误差处理方法。在数值模拟方面,通过分析风管内颗粒物受力特征,提出了近壁面湍流脉动速度的修正公式。通过将数值模拟结果与实验结果和前人的测试结果对比,可知修正后的雷诺应力平均模型(RSM模型),能准确抓住风管内流场特征和颗粒物运动沉降特性。随后,对风管90°弯头,本文研究了其前后的流场、压力场、颗粒物运动特性。结果表明,弯头内部出现二次流现象,即沿水平中心截面存在上下对称分布的旋涡;颗粒物在弯头前后的穿透率只与斯托克斯数相关,本文进一步拟合了颗粒物对90°弯头的穿透率公式;随着颗粒物粒径增大,弯头内壁面沉降速度逐渐减小,外壁面沉降速度逐渐增大;相比于直管段,颗粒物在弯头后沉降速度增大约2~5倍,且粒径越大,颗粒物沉降速度增幅越大。弯头后的颗粒物沉降主要发生于下游5倍水力直径范围内。最后,本文研究了不同开度的蝶阀与平行式双叶调节阀前后的颗粒物运动特性。结果表明,蝶阀阀门下游高风速与高湍动能区域位于近壁面区;双叶阀阀门下游高风速与高湍动能区域偏向管段中心。颗粒物穿透率随阀门开角增大而增大,阀门开度较大时颗粒物穿透率变化较小,风阀开度较小时颗粒物穿透率急速下降;阀门开度相同时,颗粒物对蝶阀穿透率低于对双叶阀。相比于直管段,颗粒物在阀门下游的沉降速度增大了1~2个数量级,这对于小粒径颗粒物更明显,阀门下游颗粒物沉降发生在阀门下游5倍水力直径范围内;蝶阀在阀门下游的沉降速度增幅大于双叶阀。此外,阀门下游的直管段中下壁面沉降速度>侧壁面沉降速度>上壁面沉降速度。