不同气流组织对办公室内甲醛浓度影响的数值模拟研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fooguo3007
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近二十年来,随着人们生活水平的不断提高,工作地点从室外不断转向室内,更多装饰装修材料的使用和办公室的密闭性越来越好,造成室内甲醛超标的现象日益严重,加上人们对室内的空气品质和舒适度要求越来越高,为了建立一个舒适健康的工作环境,利用气流组织方式的“稀释”原则将室内甲醛有效排出室外是目前最有效的方法。本文选用兰州某一典型办公室为研究对象,采用夏季通风空调设计规范,建立不同通风方式的物理和数学模型。通过查阅相关文献,确定了恒定的甲醛释放率,运用CFD技术下主流的Fluent软件结合UDF编程对不同气流组织形式下办公室的速度、温度、甲醛浓度和空气龄分布等问题进行了数值模拟计算和分析,并结合能量利用系数和排污效率客观评价不同通风方式下对室内流场分布和室内甲醛分布的影响。以节能为原则的基础上,根据相关文献不同材料释放的甲醛速率,以特定办公室布局和恒定的甲醛释放率进行研究。首先,在相同的换气次数和送风温度下,对置换通风方式的不同送风口数量进行模拟,分别模拟了单侧送风和双侧送风两种情况下的置换通风;之后对同侧上送下回通风在不同送风角度下(90°、60°、45°)室内气流性能和甲醛分布进行模拟分析;最后建立顶送侧回和顶送上回的两种不同顶送风通风方式的物理模型,对两种顶送风形式进行了模拟分析。得出的主要结论如下:(1)两种不同送风形式下置换通风的温度和甲醛浓度都存在分层现象,对甲醛排出的效果较理想,且能量利用系数都大于1,双侧送风形式下置换通风的排污效率更高。总体而言,双侧送风形式优于单侧送风形式。(2)不同送风角度下的同侧上送下回通风方式下,送风角度越大,办公室内平均速度越高,平均空气龄越低。90°的送风角度和60°的送风角度对室内甲醛稀释的效果相近,而45°的送风角度稀释效果最差,在人体站立时呼吸区高度和人体坐立时的呼吸区高度上,90°送风角度的空气龄最低,通风换气性能最好。(3)相较于顶送侧回方式,顶送上回方式的能量系数较大且排污效率较高。两种顶送风形式下的室内平均甲醛浓度和平均空气龄相差不大,顶送上回的通风方式优于顶送侧回的通风方式。通过对办公室在不同通风方式下室内环境的数值模拟研究,为今后使用CFD模拟室内各种污染物的散发分布和办公室内的通风空调设计提供了理论依据和设计参考。
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