焊接会释放大量焊接烟尘,严重污染焊接厂房工作坏境,对从业人员身体健康造成极大的危害。随着近年来焊接厂房向大型化发展及焊接效率的提高,使得厂房产尘量增大,另外超大的厂房空间增加了厂房通风防尘难度,加重了焊接厂房污染。针对超大焊接厂房焊接烟尘滞留严重且通风防尘困难的特点,传统的通风方式已不能满足现代大型厂房通风防尘要求。本研究通过对某焊接厂房现状调查,确定其自然地理环境参数、厂房结构尺寸、焊接点的布置、焊接烟尘的产生量、焊接功率、通风污染情况、主要污染源等,计算焊接烟尘放散量。以焊接厂房实际结构尺寸为依据建立模型,运用ICEM建立高质量六面体网格。研究了焊接烟羽的蔓延及分层特性,提出了超大焊接厂房焊接烟羽分层模型,从而建立适合超大焊接厂房的模型。通过计算焊接点上方1 m处烟羽截面参数,得出焊接烟尘面源参数,建立超大焊接厂房自然通风、置换通风、吹吸通风的计算模型,并确定了适合超大型厂房的进、排风口位置及尺寸。运用CFX计算软件选择k-?两方程湍流模型对厂房焊接烟尘流动进行三维模拟试验,研究超大封闭焊接厂房内焊接烟尘参数随风量变化的空间分布规律。研究了最不利自然通风条件下的防尘效果,开展了适用于超大焊接厂房置换通风物理模型的数值模拟研究,对垂直方向的吹吸式通风进行了详细计算研究,并对三种通风的防尘效果进行对比。以电焊烟尘在工作场所空气中的时间加权平均容许浓度4 mg/m3为标准。结果表明,下进上出自然通风风量在大于90 m3/s时获得150 m的防尘进深,适合尺寸小于150 m焊接厂房烟尘的防治;在厂房两侧风量在60～90 m3/s时置换通风效果最好,既充分利用了置换通风的分层特性,又保证了焊接烟羽的分层;吹吸通风的风量在50 m3/s时,厂房空气中的焊接烟尘平均浓度小于4 mg/m3。通过对比,在超大焊接厂房采用吹吸通风作为主要通风方式的可行性和优越性。垂直方向的吹吸式通风能够在较小风量下使焊接烟尘离开厂房,并排出高浓度的污染气体,有利于除尘,为大空间通风的应用提供了参考。