體育場(chǎng)館內(nèi)氣態(tài)污染物散發(fā)與凈化的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、新建體育場(chǎng)館內(nèi)板材等裝修材料散發(fā)出大量的甲醛等揮發(fā)性有機(jī)化合物嚴(yán)重惡化了室內(nèi)空氣品質(zhì)，影響場(chǎng)館內(nèi)人員身體健康及運(yùn)動(dòng)員的比賽狀態(tài)，因此研究通風(fēng)稀釋及空氣凈化器使用等改善空氣品質(zhì)的有效方式非常有意義。本文中，應(yīng)用數(shù)值模擬軟件Fluent對(duì)以甲醛為代表的污染物的散發(fā)和稀釋凈化進(jìn)行了模擬研究，并通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)果的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，以期將模擬結(jié)果應(yīng)用到工程實(shí)踐當(dāng)中。
　　本文首先從數(shù)學(xué)理論角度闡述了CFD計(jì)算原理和方法，然后選擇了適用于污染

2、物長(zhǎng)期和短期散發(fā)的雙指數(shù)衰減模型，并通過(guò)UDF編程，將該散發(fā)模型嵌入到Fluent軟件中?；诖朔椒?，在隨后的幾個(gè)章節(jié)中本文作者結(jié)合武漢某新建體育館的實(shí)際情況，對(duì)該場(chǎng)館內(nèi)甲醛散發(fā)與不同工況下甲醛的凈化效果進(jìn)行了CFD模擬研究。本文的具體內(nèi)容及成果如下:
　　1.對(duì)武漢某新建體育場(chǎng)館進(jìn)行密閉工況下的模擬研究，結(jié)果表明隨著密閉時(shí)間的增加，污染物不斷擴(kuò)散，濃度越來(lái)越高。密閉1h后，在z=1.5m高度平面上已經(jīng)有部分區(qū)域濃度超過(guò)室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)

3、準(zhǔn)，密閉12h后比賽區(qū)大部分區(qū)域及部分觀眾區(qū)濃度超標(biāo)。
　　2.保持送風(fēng)速度不變，對(duì)頂部垂直送風(fēng)、偏向觀眾區(qū)送風(fēng)和偏向比賽區(qū)送風(fēng)（送風(fēng)角度分別為30°、45°和60°）等工況下污染物濃度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行CFD預(yù)測(cè)分析。結(jié)果表明，污染物濃度在送風(fēng)10min內(nèi)不斷增加10-15min之間開(kāi)始減小，60min后趨于平穩(wěn)，發(fā)現(xiàn)濃度分布與速度場(chǎng)有關(guān)，其中垂直送風(fēng)對(duì)污染物的去除效果最好，隨著送風(fēng)角度的增加，凈化效果越來(lái)越差，因此，垂直送風(fēng)是最優(yōu)

4、選擇。
　　3.在垂直送風(fēng)工況下，對(duì)不同的送風(fēng)速度（4m/s、6m/s和8m/s）工況下污染物濃度場(chǎng)的變化進(jìn)行研究，結(jié)果表明，隨著送風(fēng)速度的增加，開(kāi)始階段凈化效果有所提升，但最后效果并不明顯，且不符合小球比賽時(shí)風(fēng)速要求。
　　4.在垂直送風(fēng)和設(shè)計(jì)風(fēng)速情況下，按作用面積選取三臺(tái)凈化器，通過(guò)對(duì)分散擺放和并排擺放兩種工況的模擬，得出結(jié)論:凈化器分散擺放時(shí)，從本身凈化作用及對(duì)氣流組織的促進(jìn)作用兩方面提高凈化效率，比單獨(dú)送風(fēng)提前30m

5、in將室內(nèi)污染物濃度降到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)內(nèi);而并排擺放時(shí)，對(duì)氣流組織影響不大，本身凈化效果受到限制，因此對(duì)凈化效果的促進(jìn)不明顯。然后模擬了各工況下室內(nèi)的速度場(chǎng)，結(jié)果表明垂直送風(fēng)工況符合比賽區(qū)風(fēng)速設(shè)計(jì)要求，因此凈化器可以作為比賽前輔助的凈化措施，減少賽前空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間從而達(dá)到節(jié)能效果。
　　5.在比賽區(qū)均勻布置了12個(gè)測(cè)點(diǎn)，并測(cè)量密閉工況下z=1.5m高度的污染物濃度值，然后測(cè)量了送風(fēng)工況下各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速值，結(jié)果表明:除個(gè)別點(diǎn)存在較大