室内空气稳定性的概念来源与大气稳定性,是指室内空气抵抗垂直运动的强弱程度,可用环境温度垂直递减率γ= ??T /?Y来判定。本文从传热角度出发,对室内空气稳定性的概念进一步深化,理解为室内空气稳定性是通过导热作用的强弱及方向进行判定的,同时反映了对流强度。为了研究通风与室内空气稳定性共同作用时小室内气流特性,引入混合对流判定准则数Ri = Gr /Re2,并建立CaseⅠ与CaseⅡ模型,重点分析稳定型与不稳定型时小室气流特点。模型与不同的边界条件组合后,形成A、B、C三组算例。A组与B组Gr不同,B组与C组边界条件相同,模型不同。利用CFD数值模拟,分别计算了三种入口速度( Re = 100,Re = 316及Re = 3162)条件下的气流分布及污染物传播特点。研究发现当空气以不同的通风速度进入室内时,若Ri >> 1时,室内传热以导热为主,对流作用只集中在很小的区域内;而当Ri < 1时,室内传热以对流为主,导热作用不明显。导热与对流的方向相同使传热率增大,而两者方向相反会导致传热作用的抵消,结合小室流线分布从而解释了室内温度场的分布的特点。而当Re不变, Gr增大时,对流传热强度会增大,主要是混合对流中的自然对流强度增大。将入口空气射流改为CO 2时,室内空气稳定性的强弱及污染物的扩散速度的相对大小仍利用Ri = Gr /Re2进行判断。在Ri >> 1时,污染物传播及室内流线分布受室内空气稳定性的作用明显,稳定型抑制流体流动,不稳定型使流体流动加强;当Ri < 1时,入口污染物以较高的速度进入小室,稳定性作用不明显。对于流线分布,当Ri >> 1时,室内流线形状随污染物在室内传播而变化,而且稳定型与不稳定型的流线分布差别很大,不稳定型室内涡流面积大;当Ri < 1时,室内流线形状不随时间及稳定性发生变化,且与空气射流时流线分布一致。对于污染物传播,当Ri >> 1时,不稳定型涡流区域远远大于稳定型,室内气流在涡流区内掺混充分,并且以较大的出口速度将污染物带离小室。而此时稳定型与空气掺混不明显,易在室内堆积,不易排出室外。不论何种室内空气稳定性,入口Re增大时,污染物在室内传播速度也会增大。室内空气稳定性将为研究通风、污染物传播及室内空气品质提供理论基础依据。