钍的核能利用和天然放射性辐射防护以及海洋学研究都离不开220Rn及其子体计量及相应的质量保证体系。220Rn室是220Rn及其子体计量的基础装置和量值传递的来源。建立含有不同浓度220Rn及其子体稳定均匀的参考大气220Rn室装置,是确保220Rn及其子体测量仪监测质量的关键。前期研究发现,为了对220Rn子体均匀性和稳定性等性能进行定量分析,需要对220Rn室内部“任意点”220Rn子体浓度进行“任意时刻”测量。但是,实际的实验手段难以满足对220Rn室进行“任意点”与“任意时刻”的测量要求。本文研究立足先进的计算流体力学方法,对220Rn室进行数值模型的构建,模拟220Rn室内初始气溶胶、未结合态220Rn子体和结合态220Rn子体三者的扩散与沉积过程,进而从更微观的角度获取220Rn室中物质的速度场和浓度场等相关信息,达到能够对220Rn室性能参数进行预测的目的。本文完成的研究工作为:（1）220Rn子体源箱数值模型的构建与性能分析。该数值模型选用了组分输运模型与κ- ε湍流模型,深入分析了220Rn子体浓度稳定性、均匀性以及220Rn子体活度输出率与220Rn子体源箱的入口流率和源箱体积的相关关系,进行了220Rn子体源箱性能优化分析。最后,通过实验与模拟相结合的方法对该数值模型进行了验证。研究表明:（1）增大源箱入口流率能够有效改善源箱220Rn子体浓度的均匀性和稳定性,并提高了源箱结合态220Rn子体的输出能力;当轴向长度一定时,入口流率均从1L/min增加至10L/min后,结合态220Rn子体浓度达稳定状态的时间最大可缩短66.41%,结合态220Rn子体活度输出率最大可增加20.25%,220Rn子体源箱的均匀性先变差后变好,且在入口流率为4L/min时均匀性最差。（2）增加源箱体积（改变轴向长度的方式来改变体积）对220Rn子体浓度的均匀性和稳定性的影响并不显著,但能有效提高结合态220Rn子体活度输出率;当入口空气流率设置为1L/min至10L/min之间且保持不变时,轴向长度从100cm增加至140cm,结合态220Rn子体浓度达稳定状态的时间变化不明显,结合态220Rn子体活度输出率最大可增加48.51%,220Rn子体源箱的均匀性先变差后变好。（3）依据模拟与实验对比,当220Rn子体源箱入口空气流率设置为1L/min至10L/min之间时,模拟与实验中结合态220Rn子体的活度输出率之间的相对误差保持在11%以内。（2）220Rn室数值模拟的构建与性能分析。采用DPM模型,用户定义函数（UDF）编程方式以及RSM模型,完成了220Rn室数值模型的构建,分析了220Rn室220Rn子体浓度的稳定性、均匀性以及220Rn子体浓度与风机转速和子体补充速率的关系。研究表明:（1）风机转速为20rpm,30rpm,40rpm和50rpm时,220Rn室220Rn子体浓度的稳定性较好,子体浓度的相对标准偏差保持在8%以内;由于重力沉降的原因,220Rn室顶部区域的子体浓度略小于中部子体浓度,同时中部区域子体浓度也略小于底部区域子体浓度;风机转速分别为20rpm,30rpm,40rpm和50rpm时,220Rn室内子体浓度稳定水平分别为832Bq/cm~3,521Bq/cm~3,350Bq/cm~3和304Bq/cm~3,即随着风速逐渐增加,子体浓度的水平逐渐降低。（2）风机转速为30rpm,调节子体补充流率分别为9L/min,10L/min和11L/min,220Rn室子体浓度相对标准偏差为8%,5%和4%,220Rn室内子体浓度均匀性较好;子体补充流率分别为9L/min,10L/min和11L/min时,220Rn室子体浓度稳定性较好,且子体浓度稳定在521Bq/cm~3,528Bq/cm~3和524Bq/cm~3。