人们平均有一半的时间在住宅中度过,住宅室内空气品质成为人们关心和关注的问题。由于空气中细颗粒物(空气动力学当量直径≤2.5μm,PM2.5)能够被吸入到人体内部,携带着毒害物质对人体健康造成威胁,因此住宅室内颗粒物的研究也越来越受到重视。客厅作为住宅室内人员经常活动区域之一,客厅的颗粒物浓度对住宅室内空气品质起到重要作用。客厅颗粒物浓度受到多种污染源影响,厨房炊事导致客厅颗粒物污染非常严重,外窗渗透也能够导致客厅颗粒物浓度水平发生变化。目前,对住宅客厅颗粒物浓度分布及影响因素的相关研究较少。基于上述问题,本文通过文献调研、浓度监测、数值仿真等研究手段,对城市住宅客厅颗粒物质量浓度变化及颗粒物扩散特性进行研究,并对外窗渗透和厨房炊事下的室内细颗粒物浓度进行预测。首先,调研不同国家和地区城市住宅近二十年室内PM2.5质量浓度的状况,分析不同地区之间浓度水平的差异及浓度影响因素,发现我国室内PM2.5浓度水平较高,并受到室内活动类型、住宅通风方式、建筑类型、室外浓度水平和季节等因素的影响。据此,选取典型六户城市住宅,实测供暖季节室内PM0.5、PM1.0、PM2.5、PM5.0、PM10.0颗粒物质量浓度,得到住宅客厅不同粒径颗粒物的质量浓度变化规律。此外,统计监测时段内室外逐时PM2.5质量浓度,分析不同住宅室内及室外PM2.5质量浓度变化规律,分别研究外窗渗透和厨房炊事两个因素对住宅室内客厅PM2.5质量浓度的影响。其次,基于室内客厅PM2.5浓度的变化,理论分析炊事颗粒物从厨房到邻室客厅扩散输运机理,构建小型中式住宅厨房及邻室物理模型,为研究炊事过程对住宅室内环境的影响提供基础。此外,分析确定油温度、炊事颗粒物散发率、排油烟机排风量等边界条件参数取值,采用标准k-ε湍流模型和颗粒物离散相模型分别模拟室内气流和颗粒物的运动。对不同网格数模拟结果进行验算,选取得到最佳网格数。在和模型厨房尺寸布局一致的实际厨房中开展实验,分别监测油加热开始及结束两个阶段、距离地面1.5 m操作人员呼吸处的空气温度,实验验证最佳网格数下的数值计算结果,并和文献中实验工况条件相近的实验数据进行比较,验证模型可靠性。然后,基于验证的厨房邻室物理模型开展数值模拟研究,分析住宅厨房常规的通风模式,提出三种厨房通风方式。文献中的研究大多是在具有良好气流组织的实验小室中进行,然而住宅仍普遍采用窗户开启的进风或窗户关闭的渗透风进入,在不同通风方式下室内气流流动复杂。确定厨房窗户的进风参数,模拟在炊事颗粒物和热源散发的不同通风工况下,厨房和邻室环境参数变化,分析厨房通风方式、通风风量对室内环境的影响。此外,根据文献调研得到油加热过程油温随时间变化规律,和颗粒物源的散发特性,建立油温度、颗粒物散发率随炊事时间变化关系式。在厨房窗口恒定风量进风工况下全炊事过程,以油加热为例,采用非稳态模拟方法计算炊事整个过程厨房和邻室环境的参数变化,分析油温度和颗粒物散发强度随时间的变化对厨房及邻室环境的影响,研究全炊事过程颗粒物动态输运。最后,结合室内细颗粒物散发及沉降特性、室内外空气交换次数、颗粒物初始浓度,分析住宅室内颗粒物浓度的影响因素。在厨房和邻室的双隔室空间,建立浓度随时间变化的微分方程,分别推导外窗渗透和厨房炊事两个过程室内颗粒物浓度变化关联式,预测住宅室内浓度。根据室内细颗粒物浓度监测数据,确定参数的最佳取值。此外,研究室外细颗粒物浓度、空气交换次数和颗粒物沉降速率对室内浓度的影响。结果表明:通过减小时间步长和选取适合参数值,模型方程能够较好地预测住宅室内颗粒物浓度。本论文采用实测和模拟等研究手段,研究城市住宅室内客厅颗粒物的浓度水平及分布规律,同时结合关键影响参数对住宅室内细颗粒物浓度进行预测。该研究能够为住宅室内空气品质的调控提供理论依据。