利用高效通风技术提高对污染物的控制效率,是工业建筑改善内部环境质量和节能的关键技术。特别是隧道、矿井以及压力容器焊接或特殊受限空间内工业作业的通风控制。例如在焊接车间内传统通风方法是采用风机射流送风排出炉内焊接烟尘,然而实际通风排烟效果极差,造成该岗位焊接人员流失严重。车间为改善作业环境,采取增大送风速度、增加吸风装置等措施,虽然增加了能耗与投入,但仍无法改善排烟效果,工人作业环境恶劣。因此为了提高通风效率、降低能耗,有必要对这类受限空间污染物通风控制原理与方法进行深入研究,提出合理的改善措施。本文通过数值模拟以及实验验证的方法对柱状受限空间污染物控制原理与方法进行了研究,具体内容包括以下几个方面:首先,通过对六种柱状受限空间消涡方法进行数值模拟探究,包括渐扩导流消涡、分流导流消涡、阶梯形导流消涡、组合结构消涡、U形结构消以及孔板消涡,得到了其对柱状受限空间流场特性以及污染物滞留时间影响的变化规律,通过减小旋涡区的影响范围,减少阻力损失,缩短污染物在受限空间内的滞留时间。其次,利用柱状空间特殊结构形式提出了能从根本上解决污染物滞留问题的新型气流组织方式--旋流通风,数值模拟探究了其5个参数包括送风口尺寸、送风口个数、送风口形状、送风湍流度以及排风的影响。结果表明旋流通风流场分布规律与送风湍流度无关,与送风口的数量亦无关,但不对称的送风边界会使涡旋通风的稳定性较差;同时发现旋流通风强度随着送风尺寸、送风口宽高比、排风口尺寸的减小而降低,但此时污染物颗粒却更容易被排出。最后,针对传统受限空间射流特性,进行了数值模拟验证实验,开发了系列消涡装置,并进行了性能测试。发现不论通风方式是仅有吹风还是吹吸结合均匀导流孔板的消涡效果均是最好的,而对于均匀导流孔板则是在开孔环数为8环,开孔率为55%左右,放置在受限空间前端时的消涡效果是最佳、最推荐使用的,为改善工人作业环境提供了可行性方案。对新型气流组织方式旋流通风烟气示踪实验进行了初步测试,这种通风方式不仅提高了受限空间的通风效率而且在受限空间内部将不会再产生旋涡区,是一种具有发展前景的新型通风方式。