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室内空气污染日益严重的今天,气溶胶颗粒物成为了影响室内空气品质的重要因素,通风空调系统对室内空气品质有重要的影响,了解颗粒物在建筑通风管道中的运动规律有利于人们解决室内空气品质问题,对颗粒物进行控制,改善室内居住环境有重要的意义。本文针对颗粒物在通风管道内运动进行了数值分析及实验研究,主要研究内容及结论有:1.颗粒的受力分析及物理模型的确立。比较了颗粒物在气流中所受各项作用力的量级大小,建立颗粒运动方程。结果表明:空调风道中的气溶胶颗粒物主要受曳力、重力、布朗力、Saffman升力作用,如果在有温度梯度的流场中,还应考虑热泳力的作用;颗粒直径dp<0.1μm时,各项力中布朗力占主要作用,0.1<dp<10μm时气流的曳力占主要作用,颗粒直径dp>10μm时,重力占主要作用。2.数值计算方法的确定。比较了不同的湍流计算模型对颗粒沉降的计算结果精确性的影响,探索出最精确的数值计算方法。结果表明:RSM模型考虑了湍流的各向异性,结合增强壁面函数的近壁面处理方法是对边界层流场预测较为精确的模型,对颗粒物在管道内运动的预测也具有较高的精确性。3.颗粒在管道内沉降影响因素分析。通过数值计算的方法讨论了风速、流动状态和温湿度对颗粒在风管内的沉降的影响。结果表明:空气流速及流动状态均对颗粒在壁面的沉降有影响,颗粒在不同壁面的无量纲沉降速度均随空气流速的增大而增大,在相同的流速下,颗粒在充分发展段内的沉降高于非充分发展的管段。气流与管壁温差较大时,小粒径颗粒在热泳力的作用下沉降量会有所增加。当空气温度减小或湿度增大时,颗粒的沉降速度有少量增加。4.颗粒在90°弯管内沉降的研究。对颗粒在90°弯管内的沉降进行了数值计算及实验研究,提出了颗粒在弯头内及弯头后管段沉降速度的计算公式。结果表明:颗粒在弯头内的穿透率与颗粒的斯托克斯数有关,随斯托克斯数的增大而减小,颗粒在弯头后的直管段沉降多于充分发展的管段。计算公式能够预测颗粒在弯管内沉降的趋势,具有一定指导意义。