近年来,随着大量新型建筑装饰材料的广泛应用,室内建筑材料不断挥发大量的化学物质积聚在室内空间,对人体造成极大的伤害。因此,通过净化技术改善室内空气品质已成为国内外学者关注的研究热点。其中光催化是降解主要室内空气污染物的有效技术。TiO₂纳米光催化剂可在常温常压条件下,通过光催化氧化作用将甲醛等污染物分解氧化为CO₂、H₂O等无臭无害产物,降低空气中有害物质的浓度,本课题对传统的管式光催化反应器内部结构进行了改进,通过内部设置肋片来提高甲醛净化效率,通过分析甲醛入口浓度,反应温湿度等影响因素,考虑不同肋片数管内压力场和速度场的变化情况,进一步确定反应器内部的最优肋片数。基于此,开展了以下研究工作。首先,管式光催化反应器中发生的甲醛氧化降解过程存在吸附脱附和污染物对流传质两个过程,根据反应器的结构特点以及催化反应自身的反应特点,参照煤粉颗粒燃烧模型及简化的甲醛催化反应式,提出假设条件,设置合理的模拟参数,建立数学模型。参考相关文献中的实验数据验证模拟准确性,10%左右的误差值说明了建立的数学模型合理,为后续不同影响因素对光催化反应器甲醛净化效率的模拟研究提供了可靠的工具。其次,基于数学模型,模拟研究了甲醛入口浓度,反应温度,反应湿度,净化风速对甲醛净化效率的影响。结果表明,甲醛净化效率随着肋片数的增多而显著提高,但提高幅度会随着肋片数目的增多有所变化,在低甲醛浓度下,甲醛入口浓度对不同肋片数情况下的净化效率影响不大;在室温范围内甲醛净化效率基本不随反应温度的升高而发生变化,但是净化效率会随着反应湿度升高而下降,随净化风速的增大而明显减小。最后,研究了不同肋片数管内的压力场和速度场的变化情况,内设肋片会显著增大管式光催化净化器的阻力,肋片数越多压降随着净化风速的增大变化越大,同时压力和速度在空气入口处变化剧烈,应在后续研究中对此处改进设计。针对上述所有的研究情况,采用正交试验对影响甲醛净化效率的相关影响因素进行了分析研究,对肋片数目,甲醛入口浓度,反应湿度和净化风速四个因素的三个水平变化用（3）正交表安排的9次实验分别进行模拟,对结果进行极差分析和方差分析,得出对甲醛净化效率影响因素的主次顺序为:净化风速>肋片数目>甲醛入口浓度>反应湿度;分别对最优水平组合A₃B₂C₂D₁和优水平组合A₂B₂C₂D₁进行验证,结合单因素分析结论最终确定内设肋片数为4个,显著性影响因素净化风速作为可调因素设置在0.2m/s,该种新型管式光催化反应器可以适用于大多数室内空气甲醛净化环境中。