動態(tài)風(fēng)對人體熱舒適性及可吸入顆粒物分布的影響分析.pdf

1、現(xiàn)代人們對室內(nèi)環(huán)境關(guān)注兩大問題:舒適性與空氣質(zhì)量。傳統(tǒng)的室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)中基本上采用固定出風(fēng)速度、固定湍流度的穩(wěn)態(tài)空調(diào)策略，穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境易于實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)際生活中會帶來空調(diào)綜合癥和能源浪費(fèi)的問題。面對以上的問題，人們更喜愛高湍流度和速度隨時間變化的動態(tài)風(fēng)，但是目前多數(shù)舒適性的研究都是基于穩(wěn)態(tài)環(huán)境，因此，本文針對不同湍流度和不同頻率的動態(tài)風(fēng)與人體舒適性的關(guān)系進(jìn)行研究，并分析了變化的湍流度對室內(nèi)顆粒物分布的影響。
　　 本文基于FLUENT

2、軟件，通過改變氣流邊界條件對兩種不同湍流度和五種不同頻率的動態(tài)風(fēng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果發(fā)現(xiàn)人體熱舒適感覺不僅取決于氣流的速度而且還與氣流的湍流度有關(guān)系。當(dāng)進(jìn)風(fēng)口速度為1.35m/s湍流度為10％時，模擬結(jié)果接近真實(shí)的反映了人體由于新陳代謝產(chǎn)生的熱氣流，頭項最大速度v=0.2445m/s;在進(jìn)風(fēng)口速度為1.35m/s，2.3479m/s，湍流度為10％，32％的兩種工況下，人們對進(jìn)風(fēng)口速度為1.35m/s湍流度為32％的氣流感覺最滿意;通過

3、對比五種不同送風(fēng)頻率(0.01Hz，0.2Hz，0.3Hz，0.4Hz，1Hz)的模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):人體對于風(fēng)的頻率有獨(dú)特的感覺和選擇，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，人體對于0.4Hz的風(fēng)頻有著更好的滿意率。
　　 通過對兩種湍流度下室內(nèi)顆粒物運(yùn)動、擴(kuò)散和沉積的模擬結(jié)果分析發(fā)現(xiàn):湍流度改變了顆粒物在進(jìn)風(fēng)射流中的運(yùn)動軌跡，使其在空氣中擴(kuò)散，造成室內(nèi)中軸面粒子(PM20)濃度在湍流度為32％下的濃度大于湍流度為10％下的粒子濃度;顆粒物在物體表面的

4、沉積方面，湍流度為32％的條件下各粒徑粒子在墻壁上的沉積量要均小于湍流度為10％下的沉積量，而在人體表面上，湍流度為32％下粒子(PM10)在人體表面沉積量要大于湍流度為10％情況且分布更為均勻;通過呼吸面觀測點(diǎn)的粒子濃度顯示，湍流度為32％環(huán)境下增加了工作人員吸入顆粒物(PM5)的機(jī)率，所以低湍流度送風(fēng)更符合室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求。
　　 模擬研究結(jié)果表明:采用較低平均風(fēng)速及較高湍流度和較高頻率的動態(tài)送風(fēng)有助于提高人體對環(huán)境的熱舒